CN102820554A

CN102820554A - 一种抛物面天线、双极化馈源及双极化馈源振子板

Info

Publication number: CN102820554A
Application number: CN2012103037117A
Authority: CN
Inventors: 宋茂盛; 苏光杰; 赵博洋
Original assignee: JIANBOTONG TELECOMMUNICATION INDUSTRIAL Co Ltd FOSHAN CITY
Current assignee: JIANBOTONG TELECOMMUNICATION INDUSTRIAL Co Ltd FOSHAN CITY
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2012-12-12

Abstract

本发明公开一种抛物面天线、双极化馈源及双极化馈源振子板，所述双极化馈源包括双极化馈源振子板、振子反射面、巴伦、支撑管和馈源组件，所述双极化馈源振子板和振子反射面组成一个具有定向性的振子辐射源，所述巴伦分别与双极化馈源振子板和支撑管连接，通过所述支撑管内的馈线电缆分两路为标准50Ω接口馈电，其中，所述双极化馈源振子板包括由两组相互正交的环形偶极子振子的单面印刷板式辐射振子组成的馈源振子板。本发明的技术方案馈源的结构简单、体积更小、安装方便，成本低廉，性能稳定，生产制作效率高，利于批量化生产，可实现宽频带工作；此外，本发明的双极化馈源可用于现行的多种抛物反射面，适用范围广泛。

Description

一种抛物面天线、双极化馈源及双极化馈源振子板

技术领域

本发明涉及抛物面天线技术，具体涉及一种抛物面天线、双极化馈源及双极化馈源振子板。

背景技术

抛物面天线是微波天线的一种。目前,市场上见到的抛物面天线外形花色很多，但其工作机理相同。作为高度定向性的天线，抛物面能将来自其焦点位于其波源的射束反射成平行波束，即将焦点处馈源天线发出的弯曲波变换成平面波。对于抛物面天线而言，抛物面反射镜和其馈源就成了决定抛物面天线电气性能的关键。

传统的双极化抛物面天线多数采用前置馈源结构，这种结构采用平面印刷交叉对称振子作为辐射体，弯折的金属管作为支撑，两个极化的馈线穿过金属管与振子相连接。该种实现方式存在以下几个缺陷，1）弯折金属管容易产生遮挡效应，降低了天线相位效率，从而降低了天线增益；2）天线极化隔离度不高，只能达到25dB左右，而且性能不稳定；3）现有的馈源结构较复杂、体积相对较大，而且其适用性存在一定的局限性。

因此，需要有一种新型的抛物面天线来对上述缺陷进行改善。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现双极化宽频覆盖且结构更为简便，易于生产，使用效果更佳的抛物面天线、双极化馈源及双极化馈源振子板。

本发明公开一种抛物面天线双极化馈源，所述馈源包括双极化馈源振子板、振子反射面、巴伦(Balun)、支撑管和馈源组件，

所述双极化馈源振子板和振子反射面组成一个具有定向性的振子辐射源，所述巴伦分别与双极化馈源振子板和支撑管连接，通过所述支撑管内的馈线电缆分两路为标准50Ω接口馈电；

其中，所述双极化馈源振子板包括由两组相互正交的单面印刷板式辐射振子组成的馈源振子板。

进一步地，所述单面印刷板式辐射振子包括环外径为0.45λ～0.65λ的环形偶极子振子，其中，λ为偶极子振子工作时的波长。

进一步地，所述振子反射面包括直径为0.4λ～0.6λ，距离双极化馈源振子板0.4λ～0.6λ的金属面，其中，λ为偶极子振子工作时的波长。

进一步地，所述振子反射面的厚度为0.7mm～1.5mm。

进一步地，所述支撑管包括金属管，其长度为相应抛物面的一倍焦距长度。

本发明还公开一种抛物面天线双极化馈源振子板，所述双极化馈源振子板包括单面印刷板正面的两组相互正交的环形偶极子振子、背面的两个接地环面、至少四个金属化孔和一条微带线，其中，一组环形偶极子振子通过金属化孔在印刷板正面连接，一组环形偶极子振子通过金属化孔在印刷板反面连接，所述双极化馈源振子板通过所述微带线与巴伦进行耦合输出。

进一步地，所述环形偶极子振子环外径为0.45λ～0.65λ,其中，λ为偶极子工作时的波长。

本发明还公开一种抛物面天线，所述天线包括抛物面反射镜和双极化馈源，所述双极化馈源安装于抛物面天线的中心，

所述馈源包括双极化馈源振子板、振子反射面、巴伦、支撑管和馈源组件，

本发明的技术方案，采用两组相互正交的印刷板式辐射振子结构组成双极化馈源，与同频段同类型馈源比较，结构简单、安装方便，成本低廉，性能稳定，生产制作效率高，利于批量化生产；馈源的体积比同类型传统结构体积更小，可实现宽频带（4.9GHz～5.85GHz频带）工作；此外，本发明的双极化馈源可用于现行的多种抛物反射面，适用范围广泛。

附图说明

图1为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源的结构示意图；

图2为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源振子板正面结构示意图；

图3为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源振子板反面结构示意图；

图4为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源在5300MHz水平极化E面方向图；

图5为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源在5300MHz水平极化H面方向图；

图6为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源在5300MHz垂直极化E面方向图；

图7为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源在5300MHz垂直极化H面方向图；

图8为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源交叉极化端口隔离度示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以详细说明。

图1为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源的结构示意图。如图1所示，所述抛物面双极化馈源包括振子反射面1，巴伦4，双极化馈源振子板5，支撑管6和馈源组件（馈源罩2、馈源座3、接头座7、组件8、半柔电缆50-1.5等）。振子反射面1置于馈源罩2底部，巴伦4与双极化馈源振子板5组合置于馈源座3上，支撑管6将馈源座3与馈源组件8链接，组合后的馈源通过支撑管内部的馈线电缆分成水平极化和垂直极化方向向标准50Ω接口馈电。

其中，所述双极化馈源振子板包括由两组相互正交的环形偶极子振子的单面印刷板式辐射振子组成的馈源振子板。所述单面印刷板式辐射振子包括环外径为0.45λ～0.65λ的环形偶极子振子，其中，λ为偶极子工作时的波长。

所述振子反射面包括直径为0.4λ～0.6λ，距离双极化振子板0.4λ～0.6λ的金属面，所述振子反射面的厚度为0.7mm～1.5mm，本实施例中振子反射面的厚度优选为1mm。

所述支撑管采用未弯折的金属管，其长度为相应抛物面的一倍焦距长度，从而使得位于其顶端的双极化馈源振子板可位于抛物面焦点处。

所述双极化馈源振子板包括单面印刷板正面的两组相互正交的环形偶极子振子、背面的两个接地环面、至少四个金属化孔和一条微带线。其中，一组环形偶极子振子通过金属化孔在印刷板正面连接，一组环形偶极子振子通过金属化孔在印刷板反面连接，所述双极化馈源振子板通过所述微带线与巴伦进行耦合输出。所述单面印刷板式辐射振子包括中心频率0.45λ～0.65λ的环形偶极子振子，其中，λ为偶极子工作时的波长。

所述抛物面天线包括抛物面反射镜和双极化馈源，所述双极化馈源安装于抛物面天线的中心，

其中，所述馈源包括双极化馈源振子板、振子反射面、巴伦、支撑管和馈源组件，

所述双极化馈源振子板包括由两组相互正交的单面印刷板式辐射振子组成的馈源振子板。所述单面印刷板式辐射振子包括环外径为0.45λ～0.65λ的环形偶极子振子，其中，λ为偶极子振子工作时的波长。

所述支撑管包括未弯折的金属管，其长度为相应抛物面的一倍焦距长度。

图2为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源振子板正面结构示意图。图3为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源振子板反面结构示意图。如图2和图3所示，该振子板由同PCB板面的两组相互正交的环形偶极子振子，及其背面两个接地环面、14个金属化孔和一条微带线组成。正反面对应关系为A边与A*重合，其余部分也重合。图2面与图3面对应重合后，两面孔位对应且为金属化过孔，其中，一组环形偶极子振子通过两个金属化孔在印刷版正面连接，一组环形偶极子振子通过两个金属化孔在印刷版反面连接，通过所述微带线与巴伦进行耦合输出。根据不同角度摆放可形成垂直+水平或±45°两种极化组合方式。图中所有覆铜厚度为0.035mm。

本实施例中，两组互相正交（垂直+水平或±45°）环外径为0.45～0.65λ环形偶极子振子的单面印刷板组成双极化馈源振子板，该种结构减少了两组馈源振子间的交叉干扰，提高了双极化馈源交叉极化端口隔离度。

图4为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源在5300MHz水平极化E面方向图。图5为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源在5300MHz水平极化H面方向图。图6为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源在5300MHz垂直极化E面方向图。图7为为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源在5300MHz垂直极化H面方向图。结合图4至图7所示效果，可知，抛物面天线在固定频率带宽范围内（如5300MHz），无论是水平极化或者垂直极化，E面和H面的方向图不变。水平极化或者垂直极化跟抛物面天线的摆放位置有关，而对于抛物面天线本身的E面和H面的方向没有影响。但在天线设计上，一般有明确的水平与垂直极化标示，不会出现摆放极化颠倒的情况。

图8为本发明实施例的抛物面天线双极化馈源交叉极化端口隔离度示意图。如图8所示，本发明实施例的抛物面天线交叉极化端口隔离度在宽频带范围内（4.9GHz～5.85GHz频带）都在33dB以上，隔离度满足互调对天线隔离度的要求（≥30dB）,双极化天线之间的空间间隔仅需要20cm～30cm，能够广泛适用于多种场合。

本发明实施例的一款双极化馈源振子主要技术指标为:

1.频率范围：4.9GHz～5.85GHz；

2.增益：27.5dBi；

3.水平面波瓣宽度：6°；

4.垂直面波瓣宽度：6°；

5.电压驻波比：≤1.5；

6.极化方式：正交双极化(垂直+水平或±45°)。

7.前后比：≥32dB；

8.隔离度：≥25dB

9.抛物面尺寸：Φ0.6m（圆形抛物面）。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种抛物面天线双极化馈源，其特征在于，所述馈源包括双极化馈源振子板、振子反射面、巴伦(Balun)、支撑管和馈源组件，

2.根据权利要求1所述的抛物面天线双极化馈源，其特征在于，所述单面印刷板式辐射振子包括环外径为0.45λ～0.65λ的环形偶极子振子，其中，λ为偶极子振子工作时的波长。

3.根据权利要求1所述的抛物面天线双极化馈源，其特征在于，所述振子反射面包括直径为0.4λ～0.6λ，距离双极化馈源振子板0.4λ～0.6λ的金属面，其中，λ为偶极子振子工作时的波长。

4.根据权利要求3所述的抛物面天线双极化馈源，其特征在于，所述振子反射面的厚度为0.7mm～1.5mm。

5.根据权利要求1所述的抛物面天线双极化馈源，其特征在于，所述支撑管包括金属管，其长度为相应抛物面的一倍焦距长度。

6.一种抛物面天线双极化馈源振子板，其特征在于，所述双极化馈源振子板包括单面印刷板正面的两组相互正交的环形偶极子振子、背面的两个接地环面、至少四个金属化孔和一条微带线，其中，一组环形偶极子振子通过金属化孔在印刷板正面连接，一组环形偶极子振子通过金属化孔在印刷板反面连接，所述双极化馈源振子板通过所述微带线与巴伦进行耦合输出。

7.根据权利要求6所述的抛物面天线双极化馈源振子板，其特征在于，所述环形偶极子振子环外径为0.45λ～0.65λ,其中，λ为偶极子工作时的波长。

8.一种抛物面天线，其特征在于，所述天线包括抛物面反射镜和双极化馈源，所述双极化馈源安装于抛物面天线的中心，

9.根据权利要求8所述的抛物面天线，其特征在于，所述支撑管包括金属管，其长度为相应抛物面的一倍焦距长度。

10.根据权利要求8所述的抛物面天线，其特征在于，所述单面印刷板式辐射振子包括环外径为0.45λ～0.65λ的环形偶极子振子，其中，λ为偶极子振子工作时的波长。