一種陣列天線的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于通訊技術領域，特別涉及一種陣列天線。
【背景技術】
[0002] 天線的基本功能之一是把從饋源取得的能量向周圍空間福射出去，之二是把大部 分能量朝所需的方向福射，福射強度最大的瓣稱為主瓣，其余的瓣稱為副瓣或旁瓣，副瓣的 能量較大會影響天線的增益、方向性和抗干擾能力。為了增大主瓣能量，優化福射的方向 性，提高天線的抗干擾能力，通常要求盡量減小副瓣。傳統天線的反射板由于福射電磁波的 作用，通常會產生表面電流，送是產生副瓣的主要因素之一，為了解決該問題，現有技術通 過將反射板邊緣加工成銀齒結構，但是工藝非常復雜。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于提供一種陣列天線，旨在減小遠區副瓣，優化天線信噪比，提高 天線的增益和抗干擾能力。
[0004] 本發明是送樣實現的，一種陣列天線，包括天線反射板、設置于所述天線反射板上 的福射體陣列，W及與所述天線反射板的邊緣連接并向電磁福射方向傾斜的高阻表面反射 板，所述高阻表面反射板包括一基板W及于所述基板表面周期排布W形成高阻表面的導電 幾何結構，所述導電幾何結構為由金屬或非金屬的導電材料構成的微結構。
[0005] 本發明在天線反射板的周圍設置傾斜的高阻表面反射板，其表面設有周期性分布 的微結構，進而形成高阻表面，可抑制表面波傳輸，阻斷表面電流，進而減小天線的遠區副 瓣，提高了天線的增益、方向性和抗干擾性，并且對天線增益無影響；并且，與傳統的銀齒邊 反射板天線相比，在有效降低副瓣的同時也降低了加工難度，適合廣泛采用。
【附圖說明】
[0006] 圖1是本發明實施例提供的陣列天線的結構示意圖；
[0007] 圖2是本發明實施例提供的高阻表面反射板及天線反射板的結構示意圖；
[0008] 圖3是本發明實施例提供的高阻表面反射板的局部結構示意圖；
[0009] 圖4是本發明實施例提供的福射體陣列的結構示意圖；
[0010] 圖5是本發明實施例提供的陣列天線和傳統天線的方向圖的對比圖。
【具體實施方式】
[0011] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，W下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發明，并 不用于限定本發明。
[0012] W下結合具體實施例對本發明的具體實現進行詳細描述：
[0013] 請參閱圖1和圖2,本發明實施例提供一種陣列天線，包括用于福射電磁波的福射 體陣列I和用于反射電磁波的天線反射板2,福射體陣列I設置于天線反射板2之上，該陣 列天線還包括設置于天線反射板2的周圍的高阻表面反射板3,該高阻表面反射板3與天線 反射板2的邊緣連接并向電磁福射的方向傾斜，高阻表面反射板3可W與天線反射板2為 一體結構，也可W單獨加工后與天線反射板2對接。進一步參考圖3,圖3僅示出高阻表面 反射板3的部分結構，該高阻表面反射板3包括一基板31 W及在其表面周期性排布W形成 高阻表面的導電幾何結構，導電幾何結構為由金屬或非金屬的導電材料構成的微結構32， 周期排布的微結構32形成可阻斷表面電流的高阻表面。該高阻表面反射板3可由雙面覆 銅介質板加工而成，在面向福射體陣列的一面蝕刻微結構。微結構32的周期性分布會引起 能量分級，形成禁帶或通帶，福射體陣列1福射的電磁波頻率處于高阻表面的電磁禁帶，進 而可阻斷表面電流，降低遠區副瓣，由于高阻表面反射板3設置于天線反射板2的周圍，對 天線增益無影響。
[0014] 進一步地，高阻表面反射板3的邊緣可W是平滑的直線或者曲線，而不需加工成 銀齒狀，與天線反射板2的夾角為90~180°即可，該夾角為圖中所示a角。在實際制造 時，根據要抑制的副瓣的區域，適當選擇夾角，當該夾角較大時，對近區副瓣抑制效果較好， 當該夾角較小時，對遠區副瓣抑制效果較好。
[0015] 進一步參考圖3,微結構32平鋪于介質板31的表面，形狀和大小相同且呈陣列式 分布。相鄰的微結構32之間的距離優選小于天線福射波長的1/2。具體的間距由微結構 32的形態和介質板31的介電常數決定，通常為波長的1/10~1/2。
[0016] 在本實施例中，微結構32的形狀可W為圖3所示的"工"字形，也可W是"工"字 形的衍生形，例如兩個"工"字正交的形狀，如"弔"形。送種形狀的微結構可W響應極化方 向相垂直的兩種電磁波。當然，該微結構還可W是"十"字形或"十"字形的衍生形，也可W 響應極化方向相垂直的兩種電磁波。
[0017] 在本實施例中，高阻表面反射板3的基板31優選介電常數較大（優選大于4)的 材質制作，例如FR4。送樣可W將微結構32的尺寸做的更小，進而可W做的更加密集，進而 使高阻表面反射板各區域的電磁性能的一致性更好，對電磁波的調節效果更好。
[0018] 在本實施例中，福射體陣列1可W是由多個獨立的福射單元陣列排布而成。也可 W如圖4所示，由陣列排布的支撐元件11和設置于支撐元件上的福射陣面層12組成，該福 射陣面層12包括一介質層121，在介質層121上蝕刻了多個福射元件122,支撐元件11和 福射元件122 -一對應，每一組支撐元件11和福射元件122構成一個福射單元，整體形成 福射體陣列。
[0019] 本發明在天線反射板2的周圍設置高阻表面反射板3,抑制反射板邊緣的表面波 傳輸，阻斷表面電流，減小天線的遠區副瓣，提高了天線的增益、方向性和抗干擾性。圖5示 出了本發明提供的陣列天線和傳統陣列天線的方向圖的對比圖，縱坐標代表天線的增益， 橫坐標代表與主瓣中必軸的夾角，其中，實線代表傳統的采用普通反射板的陣列天線的方 向圖，虛線代表在平板形的反射板周圍加設翅起反射板的天線方向圖，其中，虛線的左半部 分表示采用普通的邊緣翅起反射板的方向圖，虛線的右半部分表示采用相同翅起角度的高 阻表面反射板的方向圖，該高阻表面反射板采用FR4材質制作基板，并在基板上設置銅材 質的《審"形微結構，高阻表面反射板與天線反射板的夾角為110~120°，由圖可見高阻表 面反射板對邊緣電流的影響較為顯著，副瓣得到明顯抑制。并且送種天線比傳統的銀齒邊 反射板天線相比，在有效降低副瓣的同時又降低了加工難度，適合廣泛采用。
[0020] W上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用W限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種陣列天線，其特征在于，包括天線反射板、設置于所述天線反射板上的輻射體陣 列，以及與所述天線反射板的邊緣連接并向電磁輻射方向傾斜的高阻表面反射板，所述高 阻表面反射板包括一基板以及于所述基板表面周期排布以形成高阻表面的導電幾何結構， 所述導電幾何結構為由金屬或非金屬的導電材料構成的微結構。2. 如權利要求1所述的陣列天線，其特征在于，所述高阻表面反射板與所述天線反射 板的夾角為90~180°。3. 如權利要求2所述的陣列天線，其特征在于，所述高阻表面反射板與所述天線反射 板的夾角為110~120°。4. 如權利要求1所述的陣列天線，其特征在于，所述高阻表面反射板與所述天線反射 板為一體結構。5. 如權利要求1所述的陣列天線，其特征在于，所述微結構的形狀和大小相同且呈陣 列式分布。6. 如權利要求1所述的陣列天線，其特征在于，相鄰的微結構之間的距離小于天線輻 射波長的1/2。7. 如權利要求1至6任一項所述的陣列天線，其特征在于，所述微結構的形狀為"工" 字形或"工"字形的衍生形。8. 如權利要求1至6任一項所述的陣列天線，其特征在于，所述微結構的形狀為"十" 字形或"十"字形的衍生形。9. 如權利要求1至6任一項所述的陣列天線，其特征在于，所述輻射體陣列由多個獨立 的輻射單元陣列排布而成。10. 如權利要求1至6任一項所述的陣列天線，其特征在于，所述輻射體陣列包括設置 于所述天線反射板上的陣列排布的多個支撐元件，以及設置于所述支撐元件上的輻射陣面 層，所述輻射陣面層包括一介質層和于所述介質層上蝕刻的多個輻射元件，所述支撐元件 和輻射元件--對應。
【專利摘要】本發明適用于通訊技術領域，提供了一種陣列天線，包括天線反射板、設置于天線反射板上的輻射體陣列，以及與天線反射板的邊緣連接并向電磁輻射方向傾斜的高阻表面反射板，所述高阻表面反射板包括一基板以及于基板表面周期排布以形成高阻表面的導電幾何結構，導電幾何結構為由金屬或非金屬的導電材料構成的微結構。本發明在天線反射板的周圍設置高阻表面反射板，表面設有周期性分布的微結構，形成高阻表面，可抑制表面波傳輸，阻斷表面電流，減小天線的遠區副瓣，提高了天線的增益、方向性和抗干擾性，并且對天線增益無影響；并且，與傳統的鋸齒邊反射板天線相比，在有效降低副瓣的同時又降低了加工難度，副瓣抑制效果更好，適合廣泛采用。
【IPC分類】H01Q15/14, H01Q21/00, H01Q15/18, H01Q19/10
【公開號】CN105633593
【申請號】CN201410605379
【發明人】不公告發明人
【申請人】深圳光啟高等理工研究院
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月30日