為-14dB,都不滿足要求。
[0009]本發明,微帶貼片天線陣列本體采用的6個由中間向兩端遞減的耦合槽長度,僅經數次仿真計算即可找到合適的尺寸和尺寸匹配,省去了仿真階段調饋電線的繁瑣程序,節約了大量時間,且經過實測頻帶內副瓣電平優于_22dB。
[0010]本發明調試階段對樣機天線饋電線的長度采用銅箔膠帶進行調整,使得頻帶內駐波系數VSWR最大值降到1.60以下,大大提高了研制效率和節約了成本,而且完全滿足設計要求。
【附圖說明】
[0011]圖1是多個天線輻射單元組成的天線陣列結構示意圖。
[0012]圖2是圖1天線輻射單元的立體結構示意圖。
[0013]圖中:1.福射貼片,2.上層介質板,3.親合槽,4.上表面金屬層(開有親合槽),5.下層介質板,6.單元饋電線,7.下表面金屬層,8.功分饋電網絡,9.介質支撐。
【具體實施方式】
[0014]參閱圖1。一種寬帶微帶天線陣列饋電耦合結構,包括微帶貼片天線陣列本體。所述微帶貼片天線陣列本體由設有耦合槽的數個天線輻射單元組成,各個天線輻射單元耦合槽的長度設置方式是在陣列本體上由中間向兩端遞減,設有相同長度耦合槽的天線輻射單元在微帶貼片天線陣列本體上成對設置。所述微帶貼片天線陣列本體由設置在介質支撐9上的數個縱向排列的天線輻射單元組成,每個天線輻射單元的輻射貼片I下方都設置有耦合槽3,每個輻射貼片I下方的耦合槽3從左至右依次排列,各個天線輻射單元耦合槽的長度沿微帶貼片天線陣列本體的長度方向,由中間向兩端遞減,其中設有相同長度耦合槽的天線輻射單元在陣列本體上成對設置,從左至右排列的兩兩對稱的成對耦合槽長度相等,各個天線福射單元由垂直通過親合槽3的單元饋電線6進行饋電,單元饋電線6與功分饋電網絡8形成一體化的饋電結構。微帶貼片天線陣列本體可以含有六個天線輻射單,其中六個天線輻射單元包括六個耦合槽;六個耦合槽按從左至右依次排列為第一耦合槽、第二耦合槽、第三耦合槽、第四耦合槽、第五耦合槽、第六耦合槽;第一耦合槽和第六耦合槽的長度相等,為48毫米;第二耦合槽和第五耦合槽的長度相等,為50毫米;第三耦合槽和第四耦合槽的長度相等,為56毫米。其原理是:各個耦合槽長度由中間向兩端遞減,相當于改變了饋電線耦合到貼片的激勵電流,比起調整饋電網絡來簡潔方便,還更有效。
[0015]寬頻帶微帶貼片天線陣列的尺寸調配方法,采用銅箔膠帶對微帶貼片天線陣列的饋電線進行尺寸調整。銅箔膠帶是一種帶有導電膠的薄銅箔紙,其使用方法為先將其裁剪成所需形狀,再貼敷在需要調整的印制圖形上即可。本實施例中采用銅箔膠帶加長了饋電線超越耦合槽上方的長度,具體做法是將銅箔膠帶裁剪成與饋電線一樣寬度的具有若干長度(例如3、5、8、10、15毫米等)的矩形貼片,由于有6個單元,因此每一種長度的銅箔膠帶矩形貼片需要6個,6個天線單元下方的饋電線需要同時貼敷同一種長度的銅箔膠帶矩形貼片,然后在微波暗室內通過矢量網絡分析儀測量天線陣列駐波特性,直到滿足所需要求為止。
[0016]參閱圖2。天線輻射單元由三層介質基板及空氣層組合而成,最上層為帶有輻射貼片I的上層介質板2,輻射貼片I附著在上層介質板2下方,上層介質板2可作為天線罩使用。上層介質板2與下層介質板5之間為空氣層,由介質支撐9形成框架進行支撐。下層介質板5由兩種同樣的介質板扣合而成,中間包含有單元饋電線6和功分饋電網絡8,從而使整個饋電結構的單元饋電線6、功分饋電網絡8形成帶狀線結構;下層介質板5上方附著有上表面金屬層4,其上制有矩形耦合槽3,6個天線輻射單元共6個耦合槽;下層介質板5下方疊層有下表面金屬層7。帶狀單元饋電線6通過耦合槽3,將能量耦合至輻射貼片1,向空間輻射電磁波。第一、二層介質板使用介電常數較低的泡沫材料,以利于場的輻射,降低微帶天線的Q值,進一步增加天線的帶寬。第一層介質板厚度為11mm,第二層介質板厚度為4mm。第三層介質板為饋電層,使用介電常數較高的環氧樹脂材料,以利于場的束縛,厚度為1mm。第二、三層介質板之間為開縫接地板,在中心位置刻有一條矩形縫,縫寬為6mm,縫長為24mm。第三層介質板的下方是饋電網絡,微帶饋線采用中心正饋的方式,以增強輻射貼片與饋線之間的親合,饋線寬度為1mm。
[0017]以上所述僅是本發明的優選實施例。應當指出,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以作出若干變形和改進,類似的同類結構的等效變換,均落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種寬帶微帶天線陣列饋電耦合結構,包括微帶貼片天線陣列本體,其特征在于:所述微帶貼片天線陣列本體由設置在介質支撐(9)上的數個縱向排列的天線輻射單元組成,每個天線輻射單元的輻射貼片(I)下方都有耦合槽(3),所述耦合槽(3)從左至右依次排列,各個天線輻射單元耦合槽的長度沿微帶貼片天線陣列本體的長度方向,由中間向兩端遞減,形成耦合槽長度漸變的口徑耦合形式,其中設有相同長度耦合槽的天線輻射單元在陣列本體上成對設置,從左至右排列的兩兩對稱的成對耦合槽長度相等,各個天線輻射單元由垂直通過親合槽(3)的單元饋電線(6)進行饋電,單元饋電線(6)與功分饋電網絡(8)連接形成一體化的饋電結構。
2.如權利要求1所述的寬帶微帶天線陣列饋電耦合結構,其特征在于:微帶貼片天線陣列本體含有六個天線輻射單。
3.如權利要求2所述的寬帶微帶天線陣列饋電耦合結構,其特征在于:六個天線輻射單元包括六個耦合槽;六個耦合槽按從左至右依次排列為第一耦合槽、第二耦合槽、第三耦合槽、第四耦合槽、第五耦合槽和第六耦合槽。
4.如權利要求2所述的寬帶微帶天線陣列饋電耦合結構,其特征在于:第一耦合槽和第六耦合槽的長度相等,至少為48毫米; 如權利要求2所述的寬帶微帶天線陣列饋電耦合結構,其特征在于:第二耦合槽和第五耦合槽的長度相等,至少為50毫米; 如權利要求2所述的寬帶微帶天線陣列饋電耦合結構,其特征在于:第三耦合槽和第四耦合槽的長度相等,至少為56毫米。
5.如權利要求1所述的寬帶微帶天線陣列饋電耦合結構,其特征在于:天線輻射單元由三層介質基板及空氣層組合而成,最上層為帶有輻射貼片(I)的上層介質板(2),輻射貼片(I)附著在上層介質板(2)下方,上層介質板(2)與下層介質板(5)之間為空氣層,由介質支撐(9)形成框架進行支撐。
6.如權利要求7所述的寬帶微帶天線陣列饋電親合結構,其特征在于:下層介質板(5)由兩種同樣的介質板扣合而成,中間包含有單元饋電線(6)和功分饋電網絡(8),單元饋電線(6)與功分饋電網絡(8)形成帶狀線結構。
7.如權利要求7所述的寬帶微帶天線陣列饋電親合結構,其特征在于:下層介質板(5)上方附著有上表面金屬層(4),其上制有的耦合槽(3)為矩形。
8.如權利要求7所述的寬帶微帶天線陣列饋電親合結構,其特征在于:下層介質板(5)下方疊層有下表面金屬層(7);帶狀單元饋電線(6)通過耦合槽(3),將能量耦合至輻射貼片(I),向空間輻射電磁波。
【專利摘要】本發明提出的一種寬帶微帶天線陣列饋電耦合結構,旨在提供一種結構簡、調試方便快捷,能夠有效地降低天線副瓣電平的微帶貼片天線陣列,本發明通過下述技術方案予以實現:所述微帶貼片天線陣列本體由設置在介質支撐上的數個縱向排列的天線輻射單元組成,每個天線輻射單元的輻射貼片下方都設置有耦合槽,各個天線輻射單元耦合槽的長度由中間向兩端遞減,形成耦合槽長度漸變的口徑耦合形式,其中設有相同長度耦合槽的天線輻射單元在陣列本體上成對設置,從左至右排列的兩兩對稱的成對耦合槽長度相等,各個天線輻射單元貼片由垂直通過耦合槽的單元饋電線進行饋電。本發明采用由中間向兩端遞減的耦合槽,改變了饋電線耦合到貼片的激勵電流,降低了天線副瓣電平。
【IPC分類】H01Q13-08, H01Q1-38
【公開號】CN104681971
【申請號】CN201510082036
【發明人】陳斌, 趙玉國, 李富軍, 史浩, 曾傳寶
【申請人】零八一電子集團有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月16日