專利名稱：電視及雷達平面天線的制作方法
技術領域：
本發明是一種電視及雷達平面天線。它采用微帶天線結構，其結構特征是在介質基片的上面制成天線輻射單元，另一面是接地的金屬板。它具有體積小、增益高、重量輕、厚度薄、成本低、結構簡單和制作容易等特點。不僅適用于UHF普通電視和SHF衛星電視，而且也可用于L、C、K波段雷達及微波通訊。
現有的衛星電視及雷達天線多數采用拋物面天線，這種傳統的天線不僅體積大、重量沉、造價高、而且調整麻煩。為此，本發明提出一種薄形平面天線，其基本構成如圖1所示。下面結合圖1說明結構特征。
在圖1中，2為介質基片。可選用四氟乙烯、聚苯乙烯印刷電路板、玻璃、云母、氧化鈹、石英、有機玻璃、陶瓷及塑料等基板材料。在介質基片上用光刻、腐蝕、蒸發、濺射、沉積、噴涂、粘貼、鍍膜等方法制成天線輻射單元。
天線輻射單元1的形狀可根據需要設計成矩形、方形、園形、環形、扇形、條形、齒形、半園形、橢園形、三角形、城墻形、方環形及多邊形等各種形狀。介質基片的厚度很薄(小于波長)。在介質基片的另一面可采用與上相同的方法制成導電的接地電極3。天線輻射單元1通過寬度較窄的微帶4與饋線相連。
也可在介質基片上制作出多個天線輻射單元，例如在玻璃窗上用真空鍍膜方法(或塑料鍍膜)制作成百上千個天線輻射單元，將它們串聯，并聯或串并聯饋電。雖然每個天線輻射單元的增益小于1分貝，但成百上千個加起來可獲得數十分貝的的增益。由于它的厚度僅有幾厘米，因此可以制成薄形高增益的平面天線陣。
以下結合
各種形狀天線輻射單元的實施例實施例1，UHF普通電視天線圖1為UHF普通電視天線，用于接收470～486兆赫的電視廣播或雷達測高。它采用矩形天線輻射單元1、其長度L為140毫米，寬度S為110毫米、制作在厚度為3.2毫米的介質基片2上。介質基片長293毫米，寬176毫米，介質基片的另一面為接地的金屬極板3。天線輻射單元1通過微帶4與饋線相連。
也可將天線輻射單元設計成園形，其直徑約等于λ9／2其中λ9為電磁波在介質基片中的波長，顯而易見，當頻道不同時，天線輻射單元的尺寸也應改變。
根據接收天線與發射天線互易原理，平面天線也可用于發射天線。
實施例2，K波段衛星電視及雷達平面天線陣圖2，為K波段衛星電視及雷達平面天線陣。用于接收11.7～12.5GHz的衛星電視及K波段雷達信號。它的結構是在厚度為0.8毫米的聚苯乙烯印刷電路板2上用照像腐蝕的方法，在其一面制成32×26個城墻形天線輻射單元。天線輻射單元的外形物征如圖3所示，每個高度H為8.2毫米，寬度L為4.1毫米，各天線輻射單元之間D相距12.3毫米。每行32個天線輻射單元，互相串聯，由一條寬度W為1.2毫米的城墻形微帶連貫而成，每行的終端接有匹配電阻R。此平面天線共有26行，各行A點并聯饋電。印刷電路板的另一面是接地的金屬箔電極。整個印刷電路板安裝在長度為620毫米，寬度為560毫米，厚度為25毫米的天線框架上，用直徑40毫米的天線桿4支撐。
上述平面天線共有832個天線輻射單元，天線重量8公斤，增益36分貝。
實施例3 C波段衛星電視及雷達平面天線陣圖4，為C波段衛星電視及雷達平面天線陣用于接收3.7～4.2千兆赫的衛星電視及C波段雷達信號。
這種平面天線的結構是在厚度為1.6毫米的有機玻璃板2上粘貼有方環形金屬箔天線輻射單元，如圖5所示。方環的周長L等于5毫米，各方環間距D為5毫米，微帶寬度W為1毫米，共18行各行A點并聯饋電。每行終端接有匹配電阻R。在有機玻璃板的另一面貼上一層接地的金屬箔3，它與金屬框架相連。金屬框架長880毫米，寬560毫米，厚30毫米，用直徑為48毫米的天線桿4支撐。這種平面天線允許有較大的波束傾斜角(可大于20度)，因此可以直接在玻璃窗上粘貼金屬箔天線輻射單元。或者在玻璃上用鍍膜的方法制成方環形天線輻射單元來組成上述平面天線陣。
實施例4 S波段衛星電視及雷達平面天線陣圖6，為S波段衛星電視及雷達平面天線陣用于接收2.5～2.69千兆赫的衛星電視及S波段雷達信號。
這種平面天線是在厚度為1.6毫米的覆銅印刷電路板上用光刻技術腐蝕出320個帶有切口的園片形天線輻射單元。(如圖7所示)各天線輻射單元的直徑為38毫米，切口寬度M為6毫米，切口深度N為6毫米。每4個園片為一組，用寬度W為1.7毫米的微帶相連。兩園片的間距S為38毫米，各天線輻射單元并聯饋電，其間距L為76毫米，H為152毫米，印刷電路板的另一面為接地銅箔。如此組成的平面天線陣按裝在長度為1580毫米，寬度為130毫米，厚度為40毫米的天線框架上，用直徑為50毫米的天線桿4支撐。
權利要求1.一種電視及雷達平面天線，其特征是在四氟乙烯、聚苯乙烯印刷電路板、玻璃、云母、氧化鈹、石英、有機玻璃、陶瓷及塑料介質基片上用光刻、腐蝕、蒸發、濺射、沉積、噴涂、粘貼，鍍膜方法制成導電的天線輻射單元，天線輻射單元的形狀根據需要可設計成矩形、方形、園形、環形、扇形、條形、齒形、半園形、橢園形、三角形、城墻形、方環形、多邊形、在介質基片的另一面制成導電層，做為接地極。
2.根據權利要求1所述的電視及雷達平面天線，其特征是天線輻射單元的形狀做成矩形以及由多個矩形天線輻射單元組成的衛星電視及雷達平面天線陣。
3.根據權利要求1所述的電視及雷達平面天線，其特征是天線輻射單元的形狀做成園形，以及由多個園形天線輻射單元組成的衛星電視及雷達平面天線陣。
4.根據權利要求1所述的電視及雷達平面天線，其特征是天線輻射單元的形狀做成城墻形，以及由多個城墻形天線輻射單元組成的衛星電視及雷達平面天線陣。
5.根據權利要求1所述的電視及雷達平面天線，其特征是天線輻射單元的形狀做成方環形，以及由多個方環形天線輻射單元組成的衛星電視及雷達平面天線陣。
專利摘要本實用新型為一種電視及雷達平面天線。其特征是在介質基片上制成天線輻射單元，另一面是接地的金屬板，也可以制成由數十至數百個天線輻射單元組成的平面天線陣(如圖所示)它具有體積小，增益高、重量輕、厚度薄，成本低，結構簡單和制作容易等特點。不僅適用于UHF普通電視和SHF衛星電視，而且也可用于L、C、K波段雷達及微波通訊。
文檔編號H05K3/00GK2110977SQ9220006
公開日1992年7月22日 申請日期1992年1月7日 優先權日1992年1月7日
發明者趙玉斌, 邸元春 申請人:趙玉斌, 邸元春