CN209804884U - 一种宽带相控阵天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种宽带相控阵天线，通过采用在辐射贴片层上加增寄生贴片层，并且在两个贴片上分别设置环形缝隙和十字缝隙，同时采用中心馈电的方式。实现了在满足天线宽带需求的基础上，进一步实现了天线的宽轴比、圆极化和高隔离度的性能，具有提高相控阵天线的适用性的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子通信技术领域，特别是涉及一种宽带相控阵天线。
背景技术
在现有的微波毫米波相控阵天线中，超小型化、高集成化、低成本化、及瓦片式化是本领域天线的发展趋势，但由于目前的相控阵天线加工工艺不成熟，相控阵天线的部件规格和尺寸受工艺限制较多，实际生产获得的天线产品要实现宽带、宽轴比及高隔离度等性能存在很大困难。
同时，传统的大型阵列为了实现集成化一般采用简单形式的探针馈电贴片天线，而在常规的探针馈电圆极化微带天线中，馈电位置多为偏心馈电，该种设计不便于组阵中对馈电部分的设计，尤其是在高频段，高密度走线的集成结构中。并且该类天线的带宽很窄，一般只有1％-7％，当运用到大型阵列时天线阵元间的耦合强，需要在阵元间加隔离部件以提高隔离度，但是该种方式势必会进一步减小带宽。
再有就是，传统的天线圆极化结构形式轴比带宽非常窄，而且在仿真优化轴比过程中工作量很大。
可见，现有技术中存在着相控阵天线难以同时满足宽带、宽轴比、圆极化及高隔离度的技术问题。
实用新型内容
本申请提供一种宽带相控阵天线，用以解决现有技术中存在着的相控阵天线难以同时满足宽带、宽轴比、圆极化及高隔离度的技术问题。
本申请提供了一种宽带相控阵天线，包括：
微波板；
贴片天线单元，包括第一辐射贴片层和第二辐射贴片层，所述第一辐射贴片层设置在所述微波板的表面上，包括第一介质板和设置在所述第一介质板上的第一辐射贴片，所述第二辐射贴片层重叠设置在所述第一辐射贴片层上，包括第二介质板和设置在所述第二介质板上的第二辐射贴片；
其中，所述第一辐射贴片设置在所述第一介质板和所述第二介质板之间，所述第一辐射贴片上包括环形缝隙以及为所述贴片天线单元馈电的探针，所述第二辐射贴片上包括十字缝隙。
可选地，所述第一辐射贴片为正方形，且所述环形缝隙的形状为边线开口的正方形结构。
可选地，所述探针设置在所述环形缝隙的中心位置，且所述探针与所述微波板的表面中心重合。
可选地，所述环形缝隙的缝宽大于0.1毫米。
可选地，所述十字缝隙的尺寸为预设尺寸，以使所述相控阵天线的轴比小于等于3。
可选地，所述十字缝隙的中心与所述探针重合。
可选地，所述第一辐射贴片包括切去两个第一对角所形成的两个切角。
可选地，所述第一辐射贴片包括延伸两个第二对角所形成的两个枝节。
可选地，所述微波板和所述贴片天线单元的厚度小于等于预设厚度。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中的相控阵天线通过采用在辐射贴片层上加增寄生贴片层，并且在两个贴片上分别设置环形缝隙和十字缝隙，同时采用中心馈电的方式。实现了在满足天线宽带需求的基础上，进一步实现了天线的宽轴比、圆极化和高隔离度的性能，具有提高相控阵天线的适用性的技术效果。
再进一步地，本申请实施例中的所述微波板和所述贴片天线单元的厚度小于等于预设厚度，因此还具有提高大型阵列天线的集成度，有效降低瓦片式天线的生产成本的技术效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的宽带相控阵天线的第一辐射贴片层的结构图；
图2为本实用新型实施例提供的宽带相控阵天线的第二辐射贴片层的结构图；
图3为本实用新型实施例提供的宽带相控阵天线的立体结构图。
具体实施方式
本申请提供一种宽带相控阵天线，用以解决现有技术中存在着的相控阵天线难以同时满足宽带、宽轴比、圆极化及高隔离度的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本申请实施例中的相控阵天线通过采用在辐射贴片层上加增寄生贴片层，并且在两个贴片上分别设置环形缝隙和十字缝隙，同时采用中心馈电的方式。实现了在满足天线宽带需求的基础上，进一步实现了天线的宽轴比、圆极化和高隔离度的性能，具有提高相控阵天线的适用性的技术效果。
下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
实施例一
请参考图1、图2和图3，本申请实施例一提供一种宽带相控阵天线，包括：
微波板101；
贴片天线单元，包括第一辐射贴片层和第二辐射贴片层，所述第一辐射贴片层设置在所述微波板的表面上，包括第一介质板和设置在所述第一介质板上的第一辐射贴片102，所述第二辐射贴片层重叠设置在所述第一辐射贴片层上，包括第二介质板和设置在所述第二介质板上的第二辐射贴片103；
其中，所述第一辐射贴片102设置在所述第一介质板和所述第二介质板之间，所述第一辐射贴片102上包括环形缝隙1021以及为所述贴片天线单元馈电的探针1022，所述第二辐射贴片上包括十字缝隙1031。
本申请实施例中的相控阵天线可以采用所述第二辐射贴片层103作为寄生单元增加天线带宽，由此可以使得即使在大型阵列的天线单元间加隔离部件造成天线带宽变窄的情况下，本申请实施例的相控阵天线带宽也能满足使用需求。
在实际应用过程中，一方面，在本申请实施例中所述第一辐射贴片102可以为正方形，且所述环形缝隙的形状为边线开口的正方形结构。在所述第一辐射贴片102上设置的探针1022可以为所述第一辐射贴片102和第二辐射贴片103馈电，当所述探针1022设置在所述环形缝隙1021的中心位置，且所述探针1022与所述微波板的表面中心重合时，可以使得本申请实施例中的天线为采用中心馈电的方式，由此不仅可以方便大型阵列组阵中对馈电部分的设计，而且可通过调整环形缝隙1021的尺寸以在本申请实施例的天线中心实现阻抗匹配，便于在大型阵列中进行旋转组阵。而为了满足目前阶段的工艺需求，所述环形缝隙1021的缝宽大于0.1毫米，而所述十字缝隙1031的尺寸为预设尺寸，以使所述相控阵天线的轴比小于等于3。进一步地，所述十字缝隙1031的中心也可以为与所述探针1022重合。
另一方面，通过在所述第二辐射贴片103上设置十字缝隙1031，可以实现在不影响天线的带宽和阻抗匹配的情况下能够有效改善天线轴比。
进一步地，本申请实施例中的所述第一辐射贴片102包括切去两个第一对角所形成的两个切角1023，以及包括延伸两个第二对角所形成的两个枝节1024。由此可进一步提升天线的圆极化性能。
由此可见，本申请实施例中的相控阵天线通过采用在辐射贴片层上加增寄生贴片层，并且在两个贴片上分别设置环形缝隙1021和十字缝隙1031，同时采用中心馈电的方式。实现了在满足天线宽带需求的基础上，进一步实现了天线的宽轴比、圆极化和高隔离度的性能，具有提高相控阵天线的适用性的技术效果。
再进一步地，本申请实施例中的所述微波板和所述贴片天线单元的厚度小于等于预设厚度。这是由于在实际生产加工时，本申请实施例中的相控阵天线是采用层压形式进行一体化加工的。在加工可实现的情况下，天线介质板厚度要尽量薄，层数尽量少。在该种工艺限制下，本申请实施例中的天线仍能满足宽带需求，相较于传统相控阵天线的宽带性能可以提高至少30％，因此本申请实施例中的相控阵天线还具有提高大型阵列天线的集成度，有效降低瓦片式天线的生产成本的技术效果。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种宽带相控阵天线，其特征在于，包括：
微波板；
贴片天线单元，包括第一辐射贴片层和第二辐射贴片层，所述第一辐射贴片层设置在所述微波板的表面上，包括第一介质板和设置在所述第一介质板上的第一辐射贴片，所述第二辐射贴片层重叠设置在所述第一辐射贴片层上，包括第二介质板和设置在所述第二介质板上的第二辐射贴片；
其中，所述第一辐射贴片设置在所述第一介质板和所述第二介质板之间，所述第一辐射贴片上包括环形缝隙以及为所述贴片天线单元馈电的探针，所述第二辐射贴片上包括十字缝隙。
2.如权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述第一辐射贴片为正方形，且所述环形缝隙的形状为边线开口的正方形结构。
3.如权利要求2所述的相控阵天线，其特征在于，所述探针设置在所述环形缝隙的中心位置，且所述探针与所述微波板的表面中心重合。
4.如权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述环形缝隙的缝宽大于0.1毫米。
5.如权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述十字缝隙的尺寸为预设尺寸，以使所述相控阵天线的轴比小于等于3。
6.如权利要求5所述的相控阵天线，其特征在于，所述十字缝隙的中心与所述探针重合。
7.如权利要求2所述的相控阵天线，其特征在于，所述第一辐射贴片包括切去两个第一对角所形成的两个切角。
8.如权利要求2所述的相控阵天线，其特征在于，所述第一辐射贴片包括延伸两个第二对角所形成的两个枝节。
9.如权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述微波板和所述贴片天线单元的厚度小于等于预设厚度。
Priority Applications (1)
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| CN201920294701.9U CN209804884U (zh) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 一种宽带相控阵天线 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109994818A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-07-09 | 成都天锐星通科技有限公司 | 一种宽带相控阵天线 |
| CN114552193A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-27 | 上海师范大学 | 一种高增益宽带印刷套筒天线 |
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2019
- 2019-03-07 CN CN201920294701.9U patent/CN209804884U/zh active Active
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