一種雙頻天線及雙極化雙頻天線的制作方法
【專利說明】-種雙頻天線及雙極化雙頻天線 【技術領域】
[0001] 本實用新型設及天線設計領域，尤其設及一種雙頻天線及雙極化雙頻天線。 【【背景技術】】
[0002] 不同通信系統需采用不同頻帶的發送/接收天線，因此，天線應能夠接收多個頻帶 的無線電信號W應用于多個通信系統。對于發送/接收多個頻率的無線電信號，可W使用多 個單頻天線或在多個頻率上工作的多頻天線。然而，在提高通信系統空間利用率與可操作 性方面，使用多頻的發送/接收天線比使用多個單頻發送/接收天線，對通信系統的集成化 設計是更有利的。
[0003] 專利文獻CN00806915公開了一種多頻共用天線的方案，通過在電介質基板的內側 福射元件與外側福射元件的間隙連接兩個福射元件的電感線圈，從而實現雙頻共用甚至多 頻共用。
[0004] 《電波科學學報》1990年第2期《展寬半波對稱振子帶寬的一種方法》提出了一種通 過增加諧振回路展寬對稱振子帶寬的方法，當振子工作在低頻時，對應其并聯諧振回路呈 短路狀態。當振子工作在高頻時，對應其并聯諧振回路呈開路狀態。運樣對稱振子實現雙頻 甚至多頻。
[0005] 專利文獻CN201180004411提出了一種緊湊多頻天線，其天線元件配置在介質的一 面，經過金屬通孔并聯另一面的電感器，并且與介質另一面的串聯電容器形成電容器，經由 運些電容器和串聯電感器電連接到輸入/輸出端。通過適當地確定并聯電感器的電感、串聯 電容器的電容和串聯電感器的電感W創建多個預期頻率附近的諧振點。
[0006] 上述文獻的方案如果應用于高頻段（比如移動通信700MHz~2700MHz頻段），因為 電感線圈在高頻段會產生寄生旁路電容和等效串聯電阻的綜合效應，電容在高頻段也存在 寄生旁路電感及串聯電阻效應，同時存在元件的焊接工藝差異，運些非理想的寄生效應及 電阻效應將導致實際參數與理想參數的偏差，影響設計準確性，且難W保證產品的批量一 致性。
[0007] 專利文獻CN201320047905提出了一種無源探測天線振子，主要包括連接塊、U形支 架、天線接收忍和擠壓塊W及左右天線接收端，左右天線接收端用圓形鍛錫侶棒制作，兩端 連接并固定在U型支架上，提高了電磁波信號的接收面積，并有效地降低了信噪比，然而，該 種探測天線只工作于單個頻帶，應用于多頻系統時，需在單個測試系統安裝多個探測天線， 增大測試系統的復雜性。 【【實用新型內容】】
[000引本實用新型的目的在于提供一種雙頻天線及雙極化雙頻天線，該雙頻天線通過采 用將平衡饋電部分、福射臂部分W及隔離部件設置在介質板上，實現了傳輸的高準確性及 生產的批量一致性，改善了現有技術方案的不足，同時具有體積輕小的優勢。
[0009]為實現該目的，本實用新型采用如下技術方案：
[0010] -種雙頻天線，包括依次電連接的饋電單元、傳輸線及福射臂單元;所述福射臂單 元包括具有第一、第二高頻福射臂的內側福射單元和具有第一、第二低頻福射臂的外側福 射單元和兩個用于隔高頻通低頻的隔離元件，第一、第二高頻福射臂的一端與傳輸線連接， 所述第一高頻福射臂的另一端和第一低頻福射臂通過一隔離元件電連接，所述第二高頻福 射臂的另一端和第二低頻福射臂通過另一隔離元件電連接;所述每個隔離元件為一端開路 或短路的平行雙線結構，組成隔離元件的平行雙線另一端的兩個導體分別與相應的高頻福 射臂和低頻福射臂連接。
[0011] 進一步的，還包括介質板，所述饋電單元、傳輸線及福射臂單元均蝕刻于該介質板 上，每個隔離元件的兩個導體分別蝕刻于介質板的正反兩面。
[0012] 優選的，所述饋電單元為己倫平衡饋電單元，其包括在所述介質板的正面蝕刻出 并依次連接的第一、第二和第=導體帶，W及介質板的反面蝕刻出的接地帶，并且，所述第 一、第二導體帶與接地帶構成微帶線結構，第=導體帶與接地帶構成平行雙線結構。
[0013] 具體的，所述第一、第二和第=導體帶被設計成先階梯型變細后再向外傾斜變粗 并在第=導體帶的末端形成平行雙線，所述接地帶被設計成向內傾斜變細并最終形成與第 =導體帶的平行雙線配合的平行雙線。
[0014] 具體的，所述第一高頻福射臂和第二低頻福射臂設于介質板的正面，第二高頻福 射臂和第一低頻福射臂設于介質板的反面，并且所述第一高頻福射臂和第二低頻福射臂與 隔離元件位于介質板正面的導體連接，第二高頻福射臂和第一低頻福射臂與隔離元件位于 介質板反面的導體連接。
[0015] 所述內側福射單元與隔離元件之間串聯有可變電阻。
[0016] 進一步的，所述己倫平衡饋電單元的末端與一端帶有N型接頭的同軸線焊接。
[0017] 進一步的，該雙頻天線還包括安裝板和用于固定該天線的支架，所述介質板通過 安裝板與支架連接。
[0018] 本實用新型還設及了一種雙極化雙頻天線，包括兩個上述雙頻天線，所述兩個雙 頻天線垂直相交，并且兩個雙頻天線的對稱軸相互重疊。
[0019] 與現有技術相比，本實用新型具備如下優點：
[0020] 內側福射單元與外側福射單元的間隙利用末端短路或者開路的平行雙線連接，該 平行雙線形成隔離元件，對于高頻段呈現為高阻抗線，起到隔離高頻的作用，對于低頻段呈 現為低阻抗線，起到直通低頻的作用，W實現雙頻段特性。所述隔離元件采用具有穩定參數 的平行雙線實現，使相關設計具有高的準確性及批量一致性，改善了現有技術方案的不足。
[0021] 本實用新型可在內側福射單元串聯電阻，通過改變電阻值來控制探測天線的接收 電平，W滿足實際測量的要求。
[0022] 己倫平衡饋電部分、傳輸線W及福射臂部分皆設置在介質板上，反面的金屬地與 正面的導體帶形成微帶線結構，導體帶與反面金屬地形成平行雙線結構，傳輸線也為平行 雙線結構，相比常規使用圓形鍛錫侶棒制作的方案，本方案具有重量輕的優勢。 【【附圖說明】】
[0023] 圖1為本實用新型雙頻天線的電路原理圖。
[0024] 圖2為圖1所示雙頻天線的隔離元件的一個實施方式示意圖。
[0025] 圖3為圖I所示雙頻天線的隔離元件的另一個實施方式示意圖。
[0026] 圖4為本實用新型雙頻天線的物理結構示意圖，其中虛線示出了介質板反面的電 路結構。
[0027] 圖5為圖4所示雙頻天線己倫平衡饋電單元的立體圖。
[0028] 圖6為圖4所示傳輸線的立體圖。
[0029] 圖7為圖4所示的福射臂單元立體圖，其中示出了福射臂與隔離元件的連接關系。
[0030] 圖8為本實用新型的雙極化雙頻天線的立體圖，其由兩個圖4所示的雙頻天線垂直 相交組成。 【【具體實施方式】】
[0031] 下面結合附圖和示例性實施例對本實用新型作進一步地描述，其中附圖中相同的 標號全部指的是相同的部件。此外，如果已知技術的詳細描述對于示出本實用新型的特征 是不必要的，則將其省略。
[0032] 參考圖1至8,圖1為本實用新型的雙頻天線的電路原理圖，圖2和圖3為圖1中設及 的隔離元件的電路原理圖，其中，圖2所示的平行雙線的一端被短路，圖3所示的平行雙線的 一端為開路。
[0033] 本實用新型的雙頻天線100包括依次電連接的饋電單元1、傳輸線2和福射臂單元 3。
[0034] 所述饋電單元1具有饋點，用于與外部的饋電網絡連接，W將饋電網絡傳輸的電信 號經由饋點傳輸到福射臂單元3并由福射臂單元3向空間發射或將福射臂單元3接收到的信 號經饋電單元1的饋點傳輸到外部的饋電網絡中。
[0035] 所述福射臂單元3包括第一、第二高頻福射臂106、107和第一、第二低頻福射臂 110、111，^及兩個用^隔離高頻通低頻的隔離元件108、109。其中第一高頻福射臂106通過 一個隔離元件108與第一低頻福射臂110電連接，第二高頻福射臂107通過另一個隔離元件 109與第二低頻福射臂111電連接。
[0036] 由圖1可W看出，在福射臂單元3中，信號從傳輸線2經高頻福射臂106、107傳輸到 低頻福射臂110、111，也即，第一、第二高頻福射臂106、107無論從機械結構，還是信號傳輸 上都比第一、第二低頻福射臂更靠近傳輸線2。為了便于描述和理解，第一、第二高 頻福射臂統稱為內側福射單元，第一、第二低頻福射臂則統稱為外側福射單元。
[0037] 請結合圖2和圖3,兩個隔離元件108、109的結構相同，W隔離元件108為例。所述隔 離元件108為一端開路或短路的平行雙線結構（即具有兩根平行的導體108U1082,平行雙 線的導體1081、1082-端與開路器或短路器連接），所述隔離元件的另一端中，一個導體 1081與內側福射單元連接，另一個導體1082則與外側福射單元連接。
[003引具體地，隔離元件108、109采用物理長度為1(
A為波長）、特征阻抗為Zo的 導體比