专利名称：蝶形振子阵列天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及天线，尤其涉及一种蝶形振子阵列天线。
背景技术：
由于具有结构剖面低、体积小、重量轻、成本低、容易进行微波集成和极化分集、合 理形成各种形状的共形天线等优点，微带天线在近十几年来成为天线研究领域里最新颖、 时髦的课题.并在目前研究最热门的Wi-Fi/WiMAX通信网络中得到了广泛应用。但微带天 线也存在着一些急需解决的问题频带窄、损耗大、功率容量小、效率低等。通常采用由微带 贴片单元组成的微带阵列天线来获得更大的增益或实现特定的方向性。阵列天线可以实现单个天线所无法实现的复杂功能，具有更大的灵活性、更高的 信号容量，能显著提高系统的性能。目前国内的天线市场一半以上为欧美、日本等的商家所 占据，而国内自主研制的天线的市场占有率仅为35%左右。目前国内具备开发和研制阵列 天线的商家有深圳冠辰科技，西安海天，佛山市健博通电讯等。他们生产销售的阵列天线频 段范围都在5. 15 5. 85GHz之间，目前国内销售的5. 8GHz阵列天线最高增益在23dBi，， 其频带宽度、定向性和辐射效率等性能相对国外来讲还有较大的差距，成为限制了 Wi-Fi/ WiMAX通信系统阵列天线的国内市场份额的主要因素。因此迫切需要研究出一种宽频带、高 增益、低损耗的阵列天线来满足Wi-Fi/WiMAX通信系统的要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术在Wi-Fi/WiMAX通信网络中宽带窄、损耗大， 增益低的不足，提供一种蝶形振子阵列天线。为了达到上述目的，本发明的技术方案如下蝶形振子阵列天线包括微带基板、阻抗变换网络单元、辐射单元、馈电点、辐射层； 三个辐射单元通过阻抗变换网络单元连接组成第一级阵列，四个第一级阵列通过阻抗变换 网络单元连接组成第二级阵列，两个第二级阵列通过阻抗变换网络单元连接组成辐射层， 其阻抗变换网络单元中心点作为馈电点，辐射层贴置于微带基板上。所述的辐射单元的形状为蝶形。所述的第一级阵列的相邻辐射单元的夹角为120 度。本发明具有频带宽，增益高，损耗低，成本低，辐射特性好，结构简单，易于制作，满 足Wi-Fi/WiMAX通信网络的要求。
图1是蝶形振子阵列天线的结构示意图；图2是蝶形振子阵列天线的驻波比曲线图；图3是蝶形振子阵列天线E面的辐射方向图；图4是蝶形振子阵列天线H面的辐射方向图5是蝶形振子阵列天线的增益曲线图。
具体实施例方式如图1所示，蝶形振子阵列天线包括微带基板1、阻抗变换网络单元2、辐射单元3、 馈电点4、辐射层5 ；三个辐射单元3通过阻抗变换网络单元2连接组成第一级阵列，四个第 一级阵列通过阻抗变换网络单元2连接组成第二级阵列，两个第二级阵列通过阻抗变换网 络单元2连接组成辐射层5，其阻抗变换网络单元2中心点作为馈电点4，辐射层5贴置于 微带基板1上。所述的辐射单元3的形状为蝶形。所述的第一级阵列的相邻辐射单元3的夹角为 120 度。实施例1蝶形振子阵列天线微带基板的厚度为1. 2mm，介电常数为3. 2。辐射单元为蝶形，相邻辐射单元之间的间距为半个工作波长。第一级阵列的阻抗网络变换单元相互之间的夹角为120度，其宽 度为1. 4mm。第二级阵列的阻抗网络变换单元采用三支节匹配，宽度分别为3. 2mm, 2. 6mm, 1. 2mm。辐射层的阻抗网络变换单元采用四支节匹配，宽度分别为2. 7mm, 3. 3mm, 1. 8mm, 1.5mm。辐射层的厚度为0.08mm。馈电点采用同轴线馈电，特性阻抗50 Ω。蝶形振子阵列 天线采用24个辐射单元，蝶形振子阵列天线的尺寸为160mmX75mm。采用R3767CH网络分 析仪对蝶形振子阵列天线的驻波比曲线和增益等辐射特性进行了测量，所得的蝶形振子阵 列天线的驻波比曲线图如图2。由图2可见，蝶形振子阵列天线在4. 56 6. 42GHz范围内 驻波比小于1. 5，相对带宽为33. 88%，适用于WiMAX通信系统中5. OGHz,5. 2GHz及Wi-Fi 通信网络中5. 8GHz三个工作频段。蝶形振子阵列天线的E面辐射方向图如图3，-3dB波束 宽度为9.6°。蝶形振子阵列天线的H面辐射方向图如图4，-3dB波束宽度为9. 3°。蝶形 振子阵列天线的增益曲线图如图5，最大增益为29. 71dBi。
权利要求
一种蝶形振子阵列天线，其特征在于包括微带基板(1)、阻抗变换网络单元(2)、辐射单元(3)、馈电点(4)、辐射层(5)；三个辐射单元(3)通过阻抗变换网络单元(2)连接组成第一级阵列，四个第一级阵列通过阻抗变换网络单元(2)连接组成第二级阵列，两个第二级阵列通过阻抗变换网络单元(2)连接组成辐射层(5)，其阻抗变换网络单元(2)中心点作为馈电点(4)，辐射层(5)贴置于微带基板(1)上。
2.如权利要求1所述的一种蝶形振子阵列天线，其特征在于所述的辐射单元(3)的形 状为蝶形。
3.如权利要求1所述的一种蝶形振子阵列天线，其特征在于，所述的第一级阵列的相 邻辐射单元(3)的夹角为120度。
全文摘要
本发明公开了一种蝶形振子阵列天线。它包括微带基板、阻抗变换网络单元、辐射单元、馈电点、辐射层；辐射单元形状为蝶形，三个辐射单元通过阻抗变换网络单元连接组成第一级阵列，四个第一级阵列通过阻抗变换网络单元连接组成第二级阵列，两个第二级阵列通过阻抗变换网络单元连接组成辐射层，阻抗变换网络单元中心点作为馈电点，辐射层贴置于微带基板的一侧。本发明具有频带宽，增益高，损耗低，成本低，辐射特性好，结构简单，易于制作，满足Wi-Fi/WiMAX通信网络的要求。
文档编号H01Q21/00GK101800362SQ20101014369
公开日2010年8月11日 申请日期2010年4月9日 优先权日2010年4月9日
发明者李九生, 梁林高, 赵晓丽, 钟小强 申请人:海宁胜百信息科技有限公司