一种新型双频双极化全向天线的制作方法

本发明属于天线技术领域，具体为一种双频双极化全向天线。

背景技术：

全向天线因为其覆盖范围广的特点被广泛应用到广播，导航系统中。根据行业最新规定，全向天线是指在某一平面内方向图无方向性，而在与之垂直的平面内方向图为有方向性的天线。现有的全向天线主要集中在全向垂直极化天线，全向水平极化天线以及全向圆极化天线。并且已有的天线只能工作在单一频段，不能同时以两种不同的极化方式工作在两个不同的频段。

技术实现要素：

要解决的技术问题

为了解决现有全向天线不能同时以两种不同的极化方式工作在两个不同的频段的问题，本发明提出了一种新型的双频双极化全向天线，使用圆形贴片加载开槽与短路柱的形式实现了一个天线在两个不同频段分别以全向圆极化与全向线极化形式辐射。

技术方案

一种新型双频双极化全向天线，其特征在于包括介质板、上层贴片、下层贴片、上层终端开路槽、下层终端开路槽、上层环形槽、短路金属孔和中心馈电部分；介质板为圆柱体结构，上层贴片与下层贴片分别贴在介质板的上下两个面；上层终端开路槽和下层终端开路槽分别以旋转对称的方式均匀的布置在上层贴片与下层贴片上，上层终端开路槽和下层终端开路槽具有一定的夹角，在上层终端开路槽的一侧设有短路金属孔连接到下层贴片，上层环形槽位于上层贴片上且以介质板的圆心为圆心，中心馈电部分位于介质板的圆心处。

所述的介质板的介电常数为2.2，半径为48mm，厚度为4mm。

所述的上层环形槽的内圆距离圆心16mm，宽度为2mm。

所述的上层终端开路槽和下层终端开路槽为长方形，均为8个，槽的短边距离圆心19.5mm，槽长为20mm，槽宽为4mm。

所述的中心馈电部分采用同轴馈电方式。

所述的上层终端开路槽和下层终端开路槽的夹角为3°。

所述的短路金属孔距离圆心为40mm。

有益效果

本发明提出的一种新型双频双极化全向天线，采用圆环贴片加载短路柱的形式，实现了集全向垂直极化辐射与全向圆极化辐射为一体的双频双极化全向低剖面天线。通过优化天线的尺寸和圆极化性能，在低频段呈现全向圆极化辐射特性，在高频段呈现全向线极化辐射特性。这种新型结构天线全向性能好，能同时工作在GPS频段与WLAN频段，具有较高的应用价值。

附图说明

图1本发明立体结构图

图2本发明俯视图

图3驻波图

图4 1.5GHz方向图

图5 1.5GHz水平面轴比

图6 2.4GHz方向图

1-介质板，2-上层贴片，3-下层贴片，4-上层终端开路槽，5-下层终端开路槽，6-上层环形槽，7-上下层短路金属孔，8-中心馈电部分。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

为了使单一天线能同时工作于GPS频段与WLAN频段，同时需要具有全向辐射的特性。

如图1所示，一种新型双频双极化全向天线，包括介质板1，上层贴片2，下层贴片3，上层终端开路槽4，下层终端开路槽5，上层环形槽6，上下层短路金属孔7和中心馈电部分8；介质板1为圆柱体结构，上层贴片2与下层贴片3以覆铜的形式附着在介质板1两侧，上层贴片2旋转对称放置八个长方形的上层终端开路槽4，下层贴片3旋转对称放置八个长方形的下层终端开路槽5，从正上方俯视看上层终端开路槽4和下层终端开路槽5不完全重合，下层终端开路槽5由上层终端开路槽4逆时针旋转一定的角度得到。八根上下层短路金属孔7开在上层终端开路槽4旁边，且连接上层贴片2和下层贴片3，在上层贴片2上开了一个上层环形槽6，上层环形槽6以介质板1的圆心为圆心。中心馈电部分8位于介质板1的圆心处。天线中心是同轴馈电点8。

如图2所示，介质板1为圆柱体结构，介电常数为2.2，半径R1为48mm，厚度为4mm；上层贴片2与下层贴片3的半径R1为48mm；上下层短路金属孔7距离圆心R2为40mm，半径为1mm；上层环形槽6距离圆心R3为16mm，宽度为2mm；上层终端开路槽4和下层终端开路槽5均为8个，槽的短边距离圆心R4为19.5mm，槽长为20mm，槽宽为4mm；上层终端开路槽4与下层终端开路槽5夹角为3°。

在低频，上层贴片1的终端开路槽4与下层贴片3的终端开路槽5辐射水平极化波与八根上下层短路金属孔7辐射的垂直极化波叠加，形成全向圆极化辐射特性。在高频，上层贴片2被上层环形槽6隔开部分为单极子形式，形成全向线极化辐射特性。

图3是天线的驻波结果，结果表明天线可以同时工作在GPS与WLAN频段，频带内驻波小于2。方向图结果见图4，在水平面内不圆度小于1dB，交叉极化大于20dB。同时为了满足GPS的圆极化特性，在1.5GHz，水平全向面的轴比见图5，全向范围内轴比小于2dB。在高频，上层贴片2被上层环形槽6隔开部分为单极子形式，形成全向线极化辐射特性。方向图结果见图6，在水平面内不圆度小于1dB，交叉极化大于20dB。