一种小型化双圆极化辐射单元的制作方法

本实用新型涉及天线技术领域，具体说的是一种小型化双圆极化辐射单元。

背景技术：

无线通信技术飞速发展，对天线的宽频带、低损耗、小型化、辐射特性等方面提出了更高的要求。圆极化辐射单元被广泛运用于卫星导航天线上，其辐射特性、便携性一直以来得到广泛的关注。目前实现天线圆极化技术途径有两种，一为结构简单、成本较低的单点馈电圆极化，其轴比带宽较窄，所以一般用于窄带天线上；二为双（多）馈电圆极化，借助3db电桥馈电后易于实现较宽的带宽，但其馈电网络也给天线设计带来了更高的复杂度，尺寸大、网络损耗大。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种小型化双圆极化辐射单元，采用lange耦合器取代常规的3db电桥，然后连接在双线极化宽带压铸辐射单元上，两个端口分别进行激励后，形成左旋和右旋双圆极化。本实用新型的双圆极化辐射单元，带宽宽、损耗低、尺寸小、隔离度高，还具有良好的辐射性能。通过选择不同频段的双线极化辐射单元，可以辐射不同频段的圆极化波。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种小型化双圆极化辐射单元，包括一个双线极化辐射单元和一个带有lange耦合器和阻抗匹配网络的pcb板，双线极化辐射单元固定在pcb板上，使双线极化辐射单元的两个极化输入端与阻抗匹配网络的两个极化输出端连接，阻抗匹配网络的两个极化输入端分别与lange耦合器的直通端与耦合端连接，lange耦合器的输入端和隔离端作为双线极化辐射单元的两个激励端口。

双线极化辐射单元为平衡巴仑馈电结构，包括一体设置的辐射体和巴仑，辐射体设置在巴仑上方。

巴仑内包括两个耦合馈电的pcb馈电片，两个pcb馈电片的输入端为两个极化输入端。

本实用新型有益效果是：本方案采用lange耦合器取代常规的3db电桥，然后连接在双线极化辐射单元上，lange耦合器同样具有3db电桥功率等分、移相90°的特点，从耦合器两个端口分别进行激励时，可以得到两个幅度相等、相位相差+90°和-90°的正交线极化分量，从而形成左旋和右旋双圆极化波的辐射。本实用新型选择带宽能达到50%的宽带压铸辐射单元，结合高隔离和小尺寸的lange耦合器，生成一种新型的双圆极化辐射单元，使圆极化天线脱离传统的束缚，在足够带宽下得到更好的轴比和实现小型化。

通过选择不同频段的双线极化辐射单元，能够实现不同频段的圆极化波。在本专利的指引下，只需要对辐射单元或者阻抗匹配网络稍微改变，即可产生更多上述的双圆极化辐射单元。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型双线极化辐射单元里的pcb馈电片与lange耦合器连接示意图；

图3是本实用新型lange耦合器与一级分支线、二级分支线的电桥对比图；

图4是本实用新型双线极化辐射单元的驻波比图；

图5是本实用新型双线极化辐射单元的隔离度图；

图6是本实用新型双线极化辐射单元的法向轴比图；

图7是本实用新型仿真3d图；

图中：1、双线极化辐射单元；2、巴仑；3、pcb馈电片；4、lange耦合器；5、阻抗匹配网络；6、pcb板；4-1、直通端；4-2、耦合端；4-3、隔离端；4-4、输入端。

具体实施方式

一种小型化双圆极化辐射单元，包括一个双线极化辐射单元1和一个带有lange耦合器4和阻抗匹配网络5的pcb板6，双线极化辐射单元1可根据需要选用不同频段的辐射单元结构，pcb板6上下覆铜，下面为地，上面为微带线，双线极化辐射单元1固定在pcb板6上，两者可进行可拆卸固定或焊接固定，带有lange耦合器4的pcb板6放置于最下方，尺寸比其他分支线更小，对辐射单元进行阻抗匹配，实现良好的电性能。使双线极化辐射单元1的两个极化输入端与阻抗匹配网络5的两个极化输出端连接，阻抗匹配网络5的两个极化输入端分别与lange耦合器4的直通端4-1与耦合端4-2连接，lange耦合器4的输入端4-4和隔离端4-3作为双线极化辐射单元的两个激励端口，通过激励耦合器的隔离端4-3、输入端4-4，双线极化辐射单元1可以得到两个幅度相等、相位相差+90°和-90°的正交线极化分量，从而形成左旋和右旋双圆极化波的辐射。

双线极化辐射单元为平衡巴仑馈电结构，包括一体设置的辐射体和巴仑，巴仑2起支撑天线单元的作用辐射体设置在巴仑上方。

巴仑里面有两个pcb馈电片3a、3b，通过耦合的方式，对巴仑进行馈电，两个pcb馈电片的输入端为两个极化输入端。pcb馈电片下方与带有lange耦合器的pcb板进行连接，pcb馈电片3上的微带线与阻抗匹配网络的两个极化输出端连接，阻抗匹配网络的两个极化输入端连接于lange耦合器的直通端4-1与耦合器4-2。相比其他分支线，lange耦合线具有更高的隔离度。

表1为lange耦合器与一级分支线、二级分支线的电桥参数对比

由表1、图4、图5、图6、图7可知，相转于一级分支线与二级分支线，耦合线与双线极化辐射单元配合使用，即能实现小型化，又能降低插损，能够实现不同频段的圆极化波。

一种小型化双圆极化辐射单元，采用lange耦合器取代常规的3db电桥连接双线极化宽带压铸辐射单元后，能够形成尺寸更小，隔离度更高的左旋和右旋双圆极化波辐射。

通过选择不同频段的双线极化辐射单元，能够实现不同频段的圆极化波。

在本专利的指引下，只需要对辐射单元或者阻抗匹配网络稍微改变，即可产生更多上述的双圆极化辐射单元，因此，相应的设计和产品均应纳入本专利保护范围之内。

技术特征：

1.一种小型化双圆极化辐射单元，其特征在于：包括一个双线极化辐射单元和一个带有lange耦合器和阻抗匹配网络的pcb板，双线极化辐射单元固定在pcb板上，使双线极化辐射单元的两个极化输入端与阻抗匹配网络的两个极化输出端连接，阻抗匹配网络的两个极化输入端分别与lange耦合器的直通端与耦合端连接，lange耦合器的输入端和隔离端作为双线极化辐射单元的两个激励端口。

2.如权利要求1所述的一种小型化双圆极化辐射单元，其特征在于：双线极化辐射单元为平衡巴仑馈电结构，包括一体设置的辐射体和巴仑，辐射体设置在巴仑上方。

3.如权利要求1所述的一种小型化双圆极化辐射单元，其特征在于：巴仑内包括两个耦合馈电的pcb馈电片，两个pcb馈电片的输入端为两个极化输入端。

技术总结
一种小型化双圆极化辐射单元，包括一个双线极化辐射单元和一个带有Lange耦合器和阻抗匹配网络的PCB板，双线极化辐射单元固定在PCB板上，使双线极化辐射单元的两个极化输入端与阻抗匹配网络的两个极化输出端连接，阻抗匹配网络的两个极化输入端分别与Lange耦合器的直通端与耦合端连接，Lange耦合器的输入端和隔离端作为双线极化辐射单元的两个激励端口。采用Lange耦合器取代常规的3dB电桥，然后连接在双线极化宽带压铸辐射单元上，两个端口分别进行激励后，形成左旋和右旋双圆极化。本实用新型的双圆极化辐射单元，带宽宽、损耗低、尺寸小、隔离度高，还具有良好的辐射性能。通过选择不同频段的双线极化辐射单元，可以辐射不同频段的圆极化波。

技术研发人员：岳彩龙;高永杰;杨锦;赵伟
受保护的技术使用者：广东通宇通讯股份有限公司
技术研发日：2020.04.21
技术公布日：2020.11.13