CN1018875B - 微波天线的结构 - Google Patents

Abstract

一种悬线馈送型平面天线，它在一个顶板与一个底板之间夹有一个衬底，在顶板和底板上有利用冲压加工或冲压处理使之变形而在多个相应位置上构成的凸出物，以便用这些凸出物支撑衬底。

Description

本发明一般来说涉及一种用于接收例如用于卫星广播的平面阵列型微波天线，更具体地说涉及一种微波天线结构。

在已有技术中，一种圆极化波平面阵列天线即悬线馈送型平面天线已经被提出过，在这种天线中，衬底是夹在金属板或金属化的塑料板间的，上有多个形成辐射单元的一部分的分隔的孔，数量对应于分隔孔的每一对相互垂直的谐振探针形成在一个公共平面上;馈送到这对谐振探针的信号在悬线内进行同相位混合（在与本申请共同待审查的申请日为1986年7月22日的美国专利申请888，117号和申请日为1987年6月4日的美国专利申请058，286号中已经描述）。

与现有的天线相比，人们希望上述天线厚度减小，而且机械结构简化。进而言之，人们希望采用一种易于在市场上得到的用于高频的廉价基片就能够获得等于或大于目前使用的高价格的微带线基片所达到的天线增益。

这种悬线所能得到的优点是：作为用于该平面天线的馈送电路它形成低损耗线，并且能够被形成于廉价的薄膜形衬底之上。而且，由于这种普通的平面天线利用圆形或矩形波导孔元件作为辐射单元，因此它就有可能构成一个在比较宽的频率范围内具有较小增益偏差的天线阵。

同时，为了减少平面天线阵的厚度，已经建议使用一种补片型微带线天线元件。这种补片型微带线天线有效地利用了悬线和薄辐射单元的优点，因此它在获得高的效率和宽的带宽的同时还能减少厚度和重量。这种天线公开在与本申请共同待审查的申请日为的1988年7月25日 的美国专利申请223，781号中。

在一个悬线馈送型平面阵列天线中，其衬底是夹在一对金属板或金属化的塑料板之间的，在衬底上与其中一个金属板或金属化塑料板上形成的开口相应的位置形成了许多的谐振型印刷补片辐射器，从而构成了平面天线。

然而，在与本申请同时待审查的美国专利申请233，781号中的平面阵列天线中，数量很大的谐振型印刷补片辐射器具有在其周围作为支撑部分的凸缘，因此，在制造过程中，切削加工就变得十分必要了。这样它们就不能够高效率地大批量生产，并且成本增加。

因此，本发明的目的是要提供一种体积小、重量轻、结构简单而性能优良的、改进的悬线馈送型平面阵列微波天线。

本发明的另一个目的是要提供一种能够有效地大批量生产的平面阵列天线。

本发明的又一个目的是提供一种能够低成本制造的平面阵列天线。

根据本发明，所提供的悬线馈送型平面天线包括：在一个顶板和一个底板之间的一个衬底，所述顶板具有多个限定辐射单元的被分隔的孔;相应数量的辐射器分别与所述孔对准而构成在所述衬底上，从而与顶板上的相应的所述多个孔形成辐射单元阵列;以及由所述衬底上的导电金属片和顶板、底板之间的空腔形成的馈送装置，用于馈送所述辐射器;还包括：天线罩、后盖、杆、安装装置和调整装置;其特征在于，所述顶板的第一部分和所述底板的第一部分分别由实质上没有凸出物的平板形成，所述顶板的第二部分和所述底板的第二部分分别在所述顶板和底板围绕着所述辐射单元的多个相应位置上利用使顶板和底板变形而形成突出物，这些凸出物在所述顶板与衬底之间以及在所述底板与衬底之间伸出，从而支撑所述衬底。

本发明的上述以及其他目的、特征和优点通过对如下的优选实施例 并结合附图的描述将变得更清楚。附图中相同的参考标号表示同样的另件或部件。

图1是按照本发明的一个天线实施例的主要部分的顶视图。

图2是通过图1中Ⅲ-Ⅲ线的剖面图。

图3A、3B和3C分别用于解释本发明的顶板和/或底板的冲压处理过程。

图4A和4B分别为在本发明中使用的圆极化波辐射单元的顶视图和剖面图。

图5是在本发明天线中使用的悬线的剖面图。

图6和图7分别表示本发明天线中使用的圆极化波辐射装置的特性曲线。

图8A至8C分别用于表示本发明天线馈送部分的一个外部部分的结构。

图9是表示本发明天线馈送部分的外部装配过程的示意图。

图10A和10B分别是本发明天线整个装置的剖面图和后视图。

图11是表示将本发明天线的主体安装到后盖上的结构图。

图12是本发明天线中使用的底板的一个例子的顶视图。

图13A和图13B是表示将本发明天线的主体安装到后盖上的另一个例子的结构图。

图14是将本发明天线后盖安装到一个杆上的结构的一个例子。

图15示出将本发明天线的后盖安装到杆上的一个例子。

图16是用于说明如何调整本发明天线仰角的示意图。

图17示出如何安装本发明天线的杆的一个例子。

图18示出用于支撑本发明天线衬底的结构的另一个例子。

图19是在图18中示出的本发明天线主要部分的剖面图。

图20是图18中示出的隔片的平面图。

下面首先参照附图1至7详细描述根据本发明的平面阵列天线的一个实施例。

用于本发明的一个圆极化辐射单元和一个悬线将参照图4至图7加以描述。图4A和4B表示按照本发明的圆极化波辐射单元的一种安排。其中图4A是顶视图，图4B是沿图4A中Ⅰ-Ⅰ线的剖面图。在图4A和图4B中，参考标号1指定为一个底板或第一金属板（或金属化的塑料板），2是一个上板或第二金属化（或金属化的塑料板），3是夹在第一和第二金属板1和2之间由膜片（膜片形弹性的基底）制成的衬底。第一金属板1有用于支撑衬底3的凸圆形的凸出物30（见图1和图2）。第二金属板2具有开孔（例如直径14毫米的圆孔），例如，如图4A所示的所谓的缝隙5，形成在缝隙5附近的凸圆形凸出物31（见图2）用于支撑衬底3。当第一和第二金属板1和2把衬底3夹在中间时，第一和第二金属板1和2是这样地定位：使得它们的支撑部分30和31重合并相互处于相对的位置。这时第一和第二金属板1和2各自的厚度就减少了许多，例如变为大约2毫米。当衬底3夹在第一和第二金属板1和2之间时，在那里进一步形成了一个与缝隙5相通的空腔部分7。

一层导电的金属薄片8被附着在衬底3上，其位置与第二金属板2的缝隙5对应并同心，如图4A所示，从而形成所谓的谐振型印刷补片型辐射器。导电金属薄片8通过空腔部分7的耦合形成了一个悬线。在这种情况下，安排实际上为圆形的导电金属薄片8具有这样尺寸的直径，从而使它能够谐振在一个预定的频率上。导电金属薄片8具有槽8a和8b（图4a），它们的位置径向相对，并以一个预定的角度例如45°而相对于悬线方向，以便发送和接收圆极化波。如图4A所示，左边的槽8a位于水平线的-45°方向，而槽8b位于水平线的+45°方向。在本实施例情况，当在如图所示的薄片表面进行微波的发送和接收时，本发明的天线能发送或接收右旋圆极化波。如果要发送和接收左旋圆极化波，槽8a和 8b必须在导电金属薄片8上相对悬线方向成45°但与发射和接收右旋圆极化波时相反，即：槽8a和8b分别位于+45°和-45°方向。

用于对平面阵列馈送的悬线结构在图5中表示，它是在图4B中沿线Ⅱ-Ⅱ的剖面图。在这个实施例中导电金属薄片8是用刻蚀法构成的，也就是去除覆盖在衬底3上的导电薄片（厚度例如在20至100微米）的不需要的金属部分。悬线8被第一和第二金属板1和2围绕着从而构成空心形同轴线。在这种情况下，由于衬底3是薄片形状，并且仅仅作为支撑构件，因此尽管它不是一个低损耗的衬底，但它形成了一个具有小的传输损耗的馈线。由例如聚四氟乙烯Teflon（注册商标）玻璃衬底制成的开式微带线的传输损耗在12GHZ时为4至6dB/m，但本发明的由25微米厚的膜片形成衬底制造的悬线在12GHZ时的传输损耗大约在2.5至3dB/m范围。由于膜片形弹性衬底与聚四氟乙烯玻璃衬底相比是廉价的，所以前者从结构特征的观点有许多优点。

图6表示本发明圆极化辐射单元损耗相对于频率的特性。由图6可以看出，本发明的这种圆极化辐射单元在12GHZ波段有极小的回波损耗（-30dB），并且在整个900MHZ的频带上单个单元的回波损耗小于-14dB（电压驻波比VSWR小于1.5），这样就带来了比较高的增益。其原因在于，当由第一金属板1的表面到衬底3的表面的高度（参见图4）为大约1毫米时，第一金属板1和衬底3之间的等效相对介电常数ε是空气相对介电常数的一个函数，并且衬底3的相对介电常数可被选择为小至1.05的数值。

图7表示本发明中圆极化波测量的轴向比（axial    ratio）的一个例子。在图7中，曲线a表示本发明的天线具有单个圆极化辐射单元时的测量的轴向比，曲线b表示本发明的天线具有4个圆极化辐射单元时的测量的轴向比。如图7所示，在12GHZ频率其容差范围大约是1dB。因此，本发明的圆形补片-裂缝平面阵列天线足以满足这个容差范围。

图1表示一个同相位馈送电路，其中设置了多个如图4A和4B所示的圆极化辐射单元，其悬线被用于实现同相位的馈送，这样就形成了平面阵列天线。图2中的实线部分表示由图1中Ⅲ-Ⅲ线剖开的一个部分。图2中的虚线部分表示第二金属板2（图1中未示出），它盖在图1装置的上面。

如图1和图2所示，在第一金属板1上，在导电金属薄片8和悬线之间构成了多个凸出物30以便支撑衬底。如图所示的那样，凸出物30还被设置在围绕平面阵列天线外围部分的第一金属板1上。第一金属板1的其他部分则构成空腔部分7。因此，存在着这样一种危险性，即来自多个导电金属薄片8的输出可能通过相同的空腔7被传送，使得上述的输出将会相互耦合，因此，如果适当地选择相邻的导电金属薄片8之间的间隔及空腔部分7的上、下壁之间的间隔，可形成必要的隔离从而能消除上述相互耦合的危险性。由于电力线集中在各个空腔7的上、下壁上，所以沿支撑导电金属薄片8的衬底3的电场实际上被消除，这就降低了介电损耗。由此，减小了线的传输损耗。

凸出物31和空腔7也相应于第一金属板1而被构成在第二金属板2上。具体地说，凸起物31围绕缝隙5而构成在第二金属板2上，它也围绕着馈送部分位置的外围在导电金属薄片8与悬线之间构成，以支撑衬底3，而在凸出物之间的其化部分形成了空腔部分7（见图2）。

由于衬底3如上所述由凸出物30、31均匀地支撑着，所以能够防止它向翘起。另外，由于顶、底金属板1和2处于面对面并在围绕各个辐射单元和馈送部分等的位置与衬底3相接触，这与已有技术的情况类似，因此，能防止在某一特定频率上的谐振及其他原因引起的谐振。

参见图1，其中16个辐射单元被安排成4组，这4组为G1至G4。悬线通向各组的连点P1按λg/2长度而偏离该组的中心点（λg表示中心频率的线波长）。各组馈送两个辐射单元的悬线的连接点P2和P3是在偏离 它们之间中心点的各λg/4的长度处相连接。相应地，在辐射单元的各组中，右下方的辐射单元分别相对右上方的辐射单元相移90°，左下方的辐射单元则相对于其相移180°，左上方的辐射单元相对于其相移270°。其结果使得轴向比得到了改善。换句话，轴向比可以通过改变空间的相位和馈送线的相位得到改善而加宽。由另一方面说来，任何两个垂直或水平的相邻补片辐射器都具有彼此相隔90°的槽缝方向。

各组的连接点P1和馈送各相应组的悬线的连接点P4至P6的相互耦合方式是：它们按相等的距离而远离馈送部分9的馈送点10。

利用上述的安排，通过改变馈送相位和功率分配比或改变连接点P1和连接点P4至P6的位置，能够得到各种方向特性。换言之，馈送相位可以利用改变馈送点10到连接点P1、和到连接点P4至P6的距离而进行改变。振幅可以利用增加或减小构成悬线各分支的线路的厚度改变阻抗值而进行改变，从而使方向性特性可具有宽的变化范围。

图3表示在第二金属板2上构成凸出物31和缝隙5的过程，例如通过冲压加工或冲压处理。其中，如图3A所示，金属平板2处于准备状态;如图3B所示利用金属模具（未示出）通过冲压处理（拉伸处理）而形成凸出物31;并且如图3C所示，利用冲压处理（冲孔）构成缝隙5。第一金属板的加工过程尽管没有示出，但是图3B的方法对于构成凸出物30的加工也是完全可以满足的。

在上述的实施例中，用于支撑衬底3的凸出物30和31是靠简单的冲压处理形成的，并不需要切削加工，因此，本发明的天线可以高效率、低成本地批量进行生产。在已有技术中，象凸缘这样的支撑部分必需围绕着辐射单元的缝隙5高精度地定位。与已有技术不同，本实施例中的凸出物30和31不需要高精度的加工过程，只要它们形成间隔并且其间隔不致妨碍形成辐射单元和悬线的导电金属薄片8即可。

按照本发明如上所述的实施例，由于辐射单元的厚度（实际上是第 一金属板1和第二金属板2之和）变为大约4毫米，按照本发明用金属制成的天线重约1.1公斤（40cm×40cm的一个正方形），而按照本发明用金属化塑料材料制成的天线重量在0.3至0.5公斤（它也是40cm×40cm的一个正方形）。这样，本发明的天线既减小了重量又减小了厚度。进而，由于本发明用于构成天线的第一和第二金属板都很薄，所以由金属构成的这种天线可以用冲压处理的方法制造，并能有效地进行大批量生产。由于重量轻、厚度薄，所以本发明的天线能够低成本地生产，从销路的观点来看，它是一种有吸引力的产品。因为按照本发明的等效相对介电常数ε能减小到1.5，所以它可以在很宽的频带范围内获得高的天线增益。

进一步说，由于悬线用作馈送线，所以第二金属板2上开通的孔5就形成了一个缝隙，这个缝隙的直径选择为约14毫米那么小，邻近辐射单元之间的距离加宽，从而使馈送线的宽度增加，这样将减小线上的传输损耗。另外，由于能够在宽的频带范围上得到天线增益，并能降低传输损耗，所以，天线的（效率）增益得到改善。

尽管在上述的实施例中主要描述了辐射单元，但由于天线可逆性原理，显然辐射单元（或辐射单元阵构成的天线）能够作为一个接收单元（接收天线）工作而其特性无任何改变。

尽管在上述的实施例中描述了一个圆形的谐振型印刷辐射器，但谐振型印刷辐射器的形状并不为上述所限制，它也可以采用其他所希望的形状。

尽管在上述实施例中的天线用于12GHZ频段，但利用改变辐射单元的尺寸，它同样可以被用于其他频段。

根据如上所述情况，由于利用冲压处理在第一、第二或顶板、底板的相应位置上形成凸出物，并且靠这些凸出物支撑衬底，因此本发明的天线能够更高效率地大批制造，且生产成本能够减少。

图1中在天线主体的外围部分形成馈送部分9，馈送部分9的实际结构表示在图8A至8C中。图8A是它的后视图，图8B是通过图8A中Ⅳ-Ⅳ线的剖面图，图8C则是沿图8A中Ⅴ-Ⅴ线的剖面图。

参见图8A和8B，那里分别示出了一个输入波导40和一个输出波导41。输入波导40有一个环绕着它而形成的凸缘42，凸缘42有多个穿通的安装螺孔43。输入波导40例如用焊接等或似的方法安装在转换器44的顶部。在换转器44的两侧有凸缘45，在图8a中它们朝着横向延伸，并且这些凸缘45上分别具有穿通的安装螺孔46。同时，转换器44有一个用于连接电缆（未示出）的安装在它的侧壁下部的输出连接器47。转换器44有一个朝向它的下侧和外围延伸的后盖48。

在图9中，输出波导41有穿通它的凸缘的安装螺孔49，它们位置相应于输入波导40的螺孔43。金属板1和2及衬底3也分别相应地具有多个孔50、51和52。于是输出波导41的凸出部分被推入穿通第二金属板2的孔53。然后输出波导41对着输入波导40，将螺钉54插入螺孔43、50、52、49和51，并将它们的伸出端分别与自锁螺母55相结合。这样，将输入和输出波导40、41与金属板1、2和衬底3安装成为一个整体。

在转换器44的凸缘45分别与构成在后盖48上的孔座56（参见图8C）相重合之后，转换器44被螺钉57紧固到后盖48上。第一金属板1也有一个贯穿孔58，以便使输入和输出波导40和41能够通过孔58相互接通。输入波导40有一个贯穿它的侧壁的孔60，以便使与转换器44内的电路（未示出）相连接的转换探针59可以伸进波导40的内部。

由图8A至8C可清楚地见到，后盖48有一个高起或凸出的部分围绕着转换器44的外围，而且，用于转换器44的后盖61（参见图10A和10B）被单独安装在后盖48的上部。

本发明天线的装配步骤参照图9构成的部件分解透视图进行描述。

参照图9，先分别放入自锁螺母55并将其固定在第二金属板2上，以 便与贯通第二金属板2的螺孔51相重合。然后将输出波导41的凸出部分推入到第二金属板2的孔53中。同时，在它两侧的贯通输出波导41凸缘的螺孔49分别与第二金属板2的螺孔51进行重合。

然后，第一金属板1被放置在后盖48上，衬底3被第一和第二金属板1和2所夹紧。同时，使螺孔49、52和50相互重合，固定在转换器44上的输入波导40的螺孔43分别与第一金属板1上的由后盖48的剖视部分可以看到的螺孔50进行重合。将螺钉54插入螺孔43、50、52、49和51，并与自锁螺母55相结合，然后进行固定，使输入和输出波导40、41与金属板1、2和衬底3一起固定成为一个整体。当它们安装成为一个整体时，衬底3的馈送部分的馈送点10与输入和输出波导40和41成相对位置。

在图10A和10B表示的具体装置中，后盖48和天线罩62被安装在一个带有转换器44的平面阵列天线上。图10A是侧面剖视图。后盖48是由塑料材料制成的，例如强化塑料材料或具有优质的防止气候影响的塑料，而天线罩62是由几乎不衰减高频信号的塑料材料制成的，并且也具有优良的防止气候影响特性。在平面阵列天线的第二金属板2与天线罩62之间，有一个预定尺寸的间隔，以便减少反射损耗。

按照上述的实施例，即便构成天线的第一和第二金属板1和2的厚度很薄，输入和输出波导40和41仍然能够靠螺钉54方便而有效地固定成为一个整体。而且，由于自锁螺母55实际上预先嵌进或固定到第二金属板2上，所以输入和输出波导40和41能够容易地借助将螺钉54拧入螺母55而使第一和第二金属板1和2及衬底3一起构成一个整体。

图11示出了将天线主体固定于后盖48上的一个结构的例子。

参见图11，后盖48预先在预定的位置上放入了多个具有螺栓头的螺栓65。这些螺栓65顺序地与底板1、衬底3和顶板2进行结合，使天线构成一个整体。然后，螺栓65的突出部分与平垫片66和弹簧垫片67进行 结合，此后由螺母68对它们进行固定。显然，在底板1、衬底3和顶板2上都具有预先贯通的孔以便与多个螺栓65进行结合。

螺栓65已典型地示出在图12中，其数量是预定的，例如23个。

底板1有与螺栓65的数量相应的23个贯通的孔69。当然，衬底3和顶板2也有同样的贯通的孔。

图13A和13B示出了另一种可将天线主体固定于后盖48上的结构的例子。

在这个例子中如图13A所示，后盖48上有多个孔座71与它形成一体。该孔座71的数量象上述的一样，例如23个。因此，构成天线主体的底板1、衬底3和顶板2上具有多个相应于这些孔座71位置的贯穿的孔。

装配时，后盖48的孔座71分别嵌装入构成天线主体的底板1、衬底3和顶板2的孔中，并使这些孔座71由天线主体中凸出。为了把天线的主体固定到后盖48上，使用如图13B所示的例如由弹性不锈钢构成的夹架片72并把它们安置在每个孔座71上。将自攻螺钉73由夹架片72的上面拧入孔座71并紧固起来。这样，天线主体就被可靠地固定在后盖48上。夹架片72由塑料材料制成并可被压入到孔座71中。如果夹架片72是由塑料制成的，那么这种塑料材料应是不能导电的，以便能彻底防止片夹架72对天线方向性产生影响。

然后，天线罩62与后盖48相闭合，容纳天线主体，这样就完成了这种平面阵列天线的组构（见图10A）。

在图13A所示的例子中，由于孔座71形成在后盖48上从而替代以螺栓65嵌入后盖48内的方式，因此可提高后盖48的生产效率。又由于使用自攻螺钉73代替了螺母、垫圈等，所以装配步骤的效率得到改善。并且由于孔座71的高度足够并使用夹架片72，所以就完全可能使用自攻螺钉73从而减少了装配部件的数量。另外，自攻螺钉可以具有飞利蒲 （philips）型插口，以便增加生产线上的生产效率。

图14是将后盖48紧固在杆80上的结构的分解透视图。

参见图14，后盖48预有多个预先安装在其后壁上的螺栓81。这些螺栓与可移动支架82上的孔83相配合，并由螺母84进行固定，这样可移动支架82就紧固到后盖48上了。可移动支架82有一对由其上部向后面凸出的凸出部分82a和一对由其下部向后面凸出的凸出部分82b，后者稍大于前者。凸出部分82a上具有贯通的孔85，凸出部分82b上则具有贯通的槽86。用以与可移动支架82相靠紧的杆80上具有一对相应于可移动支架82的凸出部分82a和82b位置的杆支撑元件88和89。这些支撑元件88和89上具有贯通的穿孔88′和89′，并在相应于凸出部分82a的孔85处和凸出部分82b的槽86处穿过杆80。然后孔85和穿孔88′重合，孔86和穿孔89′重合，插入螺栓90和91，然后用螺母92、93进行紧固。这样就把可移动支架82安装在杆80上。当螺母92、93尚未锁紧的情况下，可以移动可移动支架82，使得可移动支架82能够在槽86的范围内绕螺栓90转动，这样就能够粗调天线的仰角。

杆80在它的支撑元件88和89之间的位置上有一个贯通的孔94。同样杆80上具有一个用焊接或类似方法固定在穿孔94另一侧的螺母95。仰角细调螺栓96从上面穿过上述的穿孔94插入到螺母95中，并与螺母95结合。在螺栓96拧入螺母95时，7蠼栓的顶部与可移动支架82接触。在螺栓96进一步拧入时，在螺母92、93被松开的情况下，可移动支架82便反抗螺栓96的压力而移离杆80。这样就能细调天线的仰角了。这里仅仅靠一个螺栓96就能在一个预定的角度范围例如16°内细调天线的仰角。

杆80应以例如20°的预定角度至少在靠近它的天线安装部分，例如靠近安装部件89处弯曲或者倾斜。因此，可移动支架82不必为了使天线获得预定仰角而过多地转动，槽86也可以较短些，并有可能使可移动支架82的金属零件尺寸小些。

盖97固定到可移动支架82上以便盖住杆80的顶部。盖97在它的下部有一个为能通过杆80而形成的切除部分97a以及为与转换盒102结合而在切除部分97a两侧形成的结合部分97b。

后盖48具有在其后壁上形成的一对孔座98和预定数量（例如4个）的孔座99。转换器100由未示出的螺钉紧固到一对孔座98上。围绕着转换器100装有一个密封垫101，然后用未示出的螺钉使转换器罩102的顶部与盖97的结合部97相结合。

图15示出了本发明天线经过装配后从其后部看到的整个结构。天线的主体在垂直方向偏离例如10°的预定角度。并且如前所述，由于杆80被弯曲，因此天线的主体和杆80相互之间具有20°的偏离。在这种情况下，利用仰角细调螺栓96就能够在30°至46°的范围内改变天线的仰角。显然，天线的仰角可以相应于各个区域无线电波不同的接收状态任意确定。

图16示出了如何利用仰角细调螺栓96改变天线的仰角。在图16中，实线示出了螺栓96全部松开的状态，点点划线则示出了螺栓96全部被拧入的状态。

下面描述调节天线仰角和方位角的步骤。

首先暂时地固定杆80，松开螺母92、93并粗略地移动可移动支架82，以选择天线的仰角使之接近于对应着朝向地球轨道卫星的角度的区域，例如，在日本东京大约为38°，在日本札幌大约为31°。然后调整仰角细调螺栓96，使天线的仰角精确地定位于相对于那一区域的值，再转动杆80命使天线朝着西南方（在日本的情况下），这样就粗调了天线的方位角。于是，接收到所需的无线电波，并再次调整螺栓96直至最终确定的天线仰角位置，此后紧固螺母92，93，使可移动支架82可靠地固定在杆80上。再稍微移动杆80以便最终确定天线方位角并固定住杆80。这样就能有效地接收到预定的无线电电波了。

图17表示如何固定杆80的例子。在这个例子中，利用固定板107、U形螺栓108和螺母109把杆80固定在例如朝南的阳台游廊的一个栅栏上，显然，杆80的安装方法并不受上述方法限制。

根据图14所示的例子，由于作为安装支架的杆与天线主体形成为一体，因此天线安装结构装配部件的数量就能减少，其结构也可变小。又由于细调机构仅仅使用一个螺栓，因此装配部件数量可以减少，并能容易地完成调整。另外，由于杆在它的中间部分被弯曲或者倾斜，故可以减少倾角调整机构本身占据的空间。

图18示出了本发明的另一个例子，其中在底板1和衬底3、以及在衬底3与顶板2之间分别设置了用于支撑衬底3并且使衬底3和底板及顶板1、2间隔均匀的隔片110和111。各隔片110、111可以由高发泡绝缘材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或具有低相对介电常数和低传输损耗的类似材料制成。

图19是一个例子的断面图，其中隔片110被夹在底板1和衬底3之间，隔片111被夹在衬底3和顶板2之间。按照这种结构，衬底3可以均匀的间隔有效地保持在顶板和底板2和1之间，以防止衬底3在上下方向有局部移动。

为了使绝缘损耗减至最小，隔片110和111具有在相应于辐射单元，即印刷单元8的位置上贯通的孔112和113。

图20示出了隔片110的详细结构，它典型地代表隔片110和111两者情况。隔片111与隔片110完全一样。

参见图20，其中有一个允许输入波导40（见图8b）通过它而与转换器44接通的孔114，用于定位的孔116允许孔座71（见图13A）通过，以便紧固整个结构。孔117用于通过各个凸出物30（见图19）。孔117是在隔片110的整个部分上都加以形成而不管那里是否有凸出物30存在，从而便于提高隔片110的大批量生产效率。实际上有大约30%的孔117是 用来通过凸出物30的。

在图19的例子中，由于具有大量相应孔的隔片被设置在顶板与衬底及底板与衬底之间以便支撑住衬底，因此与图2的例子相比，衬底可以均匀而有效地支撑在顶板与底板之间的中间部分。这样就可以避免由于衬底在位置上的上下移动而使天线特性变坏。另外，顶板和底板由于其上的多个凸出物30、31数量可以大大地减少因而制造方便，提高了大批量生产的产率。

上述描述通过最佳实施例表明了本发明。十分明显，在不脱离本发明的创新构思的精神和范围的情况下，本领域普通的熟练技术人员能够实行许多改进和变化。故本发明范围应以所附的权利要求书进行确定。

Claims (9)

1、一种悬线馈送型天线，包括：在一个顶板和一个底板之间的一个衬底，所述顶板具有多个限定辐射单元的被分隔的孔；相应数量的辐射器分别与所述孔对准而构成在所述衬底上，从而与顶板上的相应的所述多个孔形成幅射单元阵列；以及由所述衬底上的导电金属片和顶板、底板之间的空腔形成的馈送装置，用于馈送所述辐射器；还包括：天线罩、后盖、杆、安装装置和调整装置；

其特征在于，

所述顶板的第一部分(2)和所述底板的第一部分(1)分别由实质上没有凸出物的平板形成，

所述顶板的第二部分(31)和所述底板的第二部分(30)分别在所述顶板和底板围绕着所述辐射单元的多个相应位置上利用使顶板和底板变形而形成突出物，这些凸出物在所述顶板与衬底之间以及在所述底板与衬底之间伸出，从而支撑所述衬底。

2、根据权利要求1的天线，其特征在于所述顶板和底板是冲压加工变形而成。

3、根据权利要求2的天线，其特征在于，所述馈送装置包括一个输入波导、一个输出波导、以及一个支撑装置，该支撑装置具有为支撑所述输入和输出波导而通过所述顶板、底板及衬底的一个螺栓。

4、根据权利要求2的天线，其特征在于所述后盖用于封闭所述顶板和底板，在所述后盖内表面上构成有多个支撑元件;和在所述顶板、底板及衬底相应于所述多个支撑元件位置上构成有相应数量的孔，以便利用伸入这些孔的所述支撑元件支撑所述顶板、底板及衬底。

5、根据权利要求4的天线，其特征在于，所述多个支撑元件是与所述后盖形成整体的凸出物，并且所述天线还包括在这些凸出物位置用于夹住所述顶板、底板和衬底的夹架片和螺栓。

6、根据权利要求2的天线，其特征在于，

所述天线罩和后盖用于封闭所述顶板和底板;

所述杆具有与垂直方向倾斜的顶部，用于架设所述后盖，在所述倾斜的顶部上侧设置一个第一穿孔，在所述倾斜的顶部下侧设置一个第二穿孔;

所述安装装置包括有为把所述后盖安装在所述杆上而通过所述第一穿孔的一个第一螺栓（90）;和

所述调整装置包括有为调整所述后盖的倾角而通过所述第二穿孔的一个第二螺栓（91）。

7、根据权利要求2的天线，其特征在于，还包括插在所述顶板与衬底之间的具有多个相应隔开的孔的一个第一隔片（111）和插在所述衬底与底板之间的具有多个相应隔开的孔的一个第二隔片（110）。

8、根据权利要求7的天线，其特征在于，所述第一和第二隔片分别是塑料片。

9、根据权利要求6的天线，其特征在于，所述杆具有实质上垂直于所述第一穿孔和第二穿孔的一个第三穿孔（94），和包括为细调所述后盖的倾角而通过该第三穿孔的一个第三螺栓（96）的细调装置。

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