一種雙極化共軸八木天線系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于天線領(lǐng)域，尤其涉及一種雙極化共軸八木天線系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]天線系統(tǒng)是通信系統(tǒng)組成中必不可少的。在現(xiàn)有的無線通信中，單天線分別用于發(fā)射源和接收端。在物理中，天線是提供電能與射頻電磁波互相轉(zhuǎn)換的電氣裝置，其通常用于無線發(fā)射機或接收機中。在發(fā)射時，無線發(fā)射機發(fā)送一個振蕩的射頻電流給天線，天線將其轉(zhuǎn)換為電磁波輻射出去；在接收時，天線截獲一部分電磁波的能量以產(chǎn)生一個微小的電壓，并將該電壓輸送到接收機中放大。
[0003]天線是所有使用無線電的設(shè)備中必不可少的組成部分。它被廣泛應(yīng)用于諸如廣播、電視、雙向通信、雷達、手機以及衛(wèi)星通信等系統(tǒng)。它也被廣泛應(yīng)用在如車庫門禁、無線話筒、藍(lán)牙設(shè)備、無線網(wǎng)卡、嬰兒監(jiān)視器、商品射頻識別標(biāo)簽等裝置。通常情況下，天線是金屬導(dǎo)體排布而成，并與發(fā)射機或接收機電性相連接(一般通過一個傳輸線)。振蕩的電流通過發(fā)射機傳送到天線時在所述天線導(dǎo)體周圍產(chǎn)生振蕩的磁場，同時電流本身在所述天線導(dǎo)體周圍產(chǎn)生振蕩的電場。以適當(dāng)?shù)谋壤齽?chuàng)建這些隨時間變化的場，像移動的橫向電磁波那樣通過天線向空間輻射。相反的，在接收過程中，無線電波在天線導(dǎo)體中產(chǎn)生振蕩的電場與磁場，從而產(chǎn)生振蕩的電流。
[0004]眾所周知，天線系統(tǒng)中的輻射射頻能量有其非常獨特的極化特性，這取決于天線的幾何形狀和方向性。通常，極化方式可以是線性極化或橢圓極化。更具體地說，線性極化又包含垂直極化和水平極化，橢圓極化包含一般橢圓極化和特殊的圓極化。無論如何，最基本的極化方式是垂直和水平極化。所有其他的極化方式都是由上述兩種簡單的極化方式線性組合形成。對于任何發(fā)射或接收模式的射頻傳輸，如果發(fā)射天線與接收天線極化失配，射頻能量將會損失，通信質(zhì)量就會變差。因此提供一種具有良好方向性的雙極化天線非常必要，八木天線是一種方向性很好的天線，但體積較大且不是雙極化天線。
[0005]因此，有必要提出一種改進的天線系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種雙極化共軸八木天線系統(tǒng)，其由兩個正交的八木天線構(gòu)成，且這兩個八木天線共軸，通過特別的排布方式組陣，已形成特定的輻射方向圖，為收發(fā)設(shè)備提供可靠、高效的通信鏈路鏈接，既能滿足雙極化應(yīng)用，同時體積小，具有很好的實用性與商用型。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明一種雙極化共軸八木天線系統(tǒng)，其包括:
[0008]若干個天線陣子，每個天線陣子包括第一天線單元和第二天線單元，其中，所述每個天線陣子的第一天線單元和第二天線單元共軸并正交放置，每個天線陣子的第一天線單元和第二天線單元均由八木天線組成。
[0009]進一步的，所述第一天線單元和第二天線單元均包括基板以及基板上的覆銅。
[0010]進一步的，所述基板是印刷電路板(PCB)，所述第一天線單元和第二天線單元的形狀由PCB上的覆銅制作。
[0011]進一步的，所述第一天線單元和第二天線單元由各自的覆銅制作成輻射體覆在所述基板的一側(cè)。
[0012]進一步的，所述天線陣子中的每個八木天線均有一個折合振子、一個反射器及三個引向器組成，所述折合振子、反射器和引向器在所述基板上相互平行排列。
[0013]進一步的，沿所述第一天線單元的中軸線開設(shè)有垂直于所述折合振子、反射器和引向器的第一開槽，所述第二天線單元垂直插入所述第一天線單元的第一開槽中。
[0014]進一步的，所述第一開槽將所述折合振子、反射器和引向器分為沿所述第一開槽對稱的兩部分。
[0015]進一步的，所述第一開槽的寬度與所述PCB的厚度相適應(yīng)。
[0016]進一步的，所述第二天線單元分為第一部分和第二部分，所述第二部分插入所述第一天線單元的第一開槽中，使得所述第一天線單元與所述第二天線單元相垂直。
[0017]進一步的，所述第二天線單元的折合振子、反射器及三個引向器的中心位置開設(shè)有過孔，所述第一天線單元中的反射器、折合振子的上臂及三個引向器通過金屬化過孔焊接以實現(xiàn)連接。
[0018]進一步的，所述第一天線單元的反射器和第二天線單元的反射器正交相連，所述第一天線單元三個引向器和第二天線單元的三個引向器正交相連，所述第一天線單元的折合振子和第二天線單元的折合振子正交相連。
[0019]進一步的，所述第一天線單元和第二天線單元使用兩根同軸饋線激勵。
[0020]進一步的，所述第一天線單元和第二天線單元的基板上分別開設(shè)有第二開槽以便同軸饋線焊接。
[0021]進一步的，所述第一天線單元為垂直極化八木天線單元，所述第二天線單元為水平極化八木天線單元
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明一種雙極化共軸八木天線系統(tǒng)，其包括:
[0023]若干個天線陣子，每個天線陣子以特定布局排列以形成特有的輻射方向圖，每個天線陣子包括第一天線單元和第二天線單元，所述第一天線單元和第二天線單元共軸并正交放置，所述第一天線單元為垂直極化八木天線單元，所述第二天線單元為水平極化八木天線單元，
[0024]其中根據(jù)指示與采用該天線系統(tǒng)的設(shè)備通訊的通訊設(shè)備的天線類型的信號，激勵所述垂直極化八木天線和水平極化八木天線，以所述通訊設(shè)備提供垂直和水平兩種極化鏈路。
[0025]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種雙極化共軸八木天線系統(tǒng)，其具有如下優(yōu)點:
[0026](I)能夠同時提供水平極化和垂直極化的射頻鏈路。
[0027](2)體積小、工作頻帶寬、方向圖性能強并且成本更低更容易制造的天線。
【附圖說明】
[0028]圖1所示為具有水平、垂直極化的共軸八木天線單元在一個實施例中的立體示意圖；
[0029]圖2所示為利用印刷電路板(PCB)和覆銅設(shè)計八木天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3所示為中心開槽的一個八木天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4所示為穿插開槽的另一個八木天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5所示為用于連接另一個中心開槽的八木天線單元用的過孔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6所示為兩個八木天線單元的激勵點的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖7所示為一種應(yīng)用于高密度用戶覆蓋場景的該天線單元的排布結(jié)構(gòu)組成的天線陣列示意圖；
[0035]圖8A所示為該天線陣列的水平極化水平面方向圖；
[0036]圖8B所示為該天線陣列的垂直極化水平面方向圖；
[0037]圖9A所示為該天線陣列的水平極化垂直面方向圖；
[0038]圖9B所示為該天線陣列的垂直極化垂直面方向圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
[0040]此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個實現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。
[0041]運營商一直在尋找一種方向性好并且體積小的天線系統(tǒng)。另外，理想狀況下是能夠根據(jù)不同的應(yīng)用場景，部署合適的天線系統(tǒng)。本發(fā)明的一個實施例提供了一種天線陣列的設(shè)計，包括若干個天線陣子，每個天線陣子包括第一天線單元和第二天線單元，其中，所述每個天線陣子的第一天線單元和第二天線單元共軸并正交放置，每個天線陣子的第一天線單元和第二天線單元均由方向性良好的八木天線組成，包含共軸的水平、垂直雙極化天線單元，在保證天線方向性的同時，又減小了天線的物理尺寸。此外，本發(fā)明的一個實施例為一種特殊的應(yīng)用場景一一高密度應(yīng)用場景，本發(fā)明提供了一種特別的排布方式，根據(jù)指示與采用該天線系統(tǒng)的設(shè)備通訊的通訊設(shè)備的天線類型的信號，激勵所述垂直極化八木天線和水平極化八木天線，以所述通訊設(shè)備提供垂直和水平兩種極化鏈路，以滿足需求。
[0042]參照【附圖說明】，其中相同的數(shù)字標(biāo)號在不同附圖中指代相同的部分。在一個具體實施例中，圖1所示為天線單元100的立體圖，由兩個共軸正交放置的印刷電路板(PCB)組成，其中101為第一天線單元，102為第二天線單元。所述第一天線單元101和第二天線單元102均包括基板以及基板上的覆銅，所述基板是印刷電路板(PCB)，所述第一天線單元101和第二天線單元102的形狀由PCB上的刻蝕銅箔制作。并且，所述第一天線單元101和第二天線單元102由各