本實(shí)用新型涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種低剖面天線。

背景技術(shù)：

在無線通信系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)靈活、方便的通信手段，需要天線具有體積小、重量輕、功能全的特點(diǎn)。

在現(xiàn)有的天線設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)在水平和俯仰方向都進(jìn)行波束掃描，這就需要天線在水平方向和俯仰方向都能夠轉(zhuǎn)動；也可以天線自身的俯仰方向不發(fā)生轉(zhuǎn)動，而利用相控陣技術(shù)來實(shí)現(xiàn)波束掃描。就目前的需求，市場上出現(xiàn)了不少用于動中通(移動中的衛(wèi)星地面站通信)系統(tǒng)的天線產(chǎn)品。動中通技術(shù)是在例如汽車、艦船、飛機(jī)、導(dǎo)彈等移動載體上隨時(shí)隨地與衛(wèi)星通信。而天線是動中通技術(shù)的關(guān)鍵之一。根據(jù)對動中通系統(tǒng)天線產(chǎn)品的應(yīng)用需求，低剖面、易共形的是其發(fā)展方向。

現(xiàn)有的用于動中通的天線產(chǎn)品有高、中、低三種剖面，例如Trackstar等公司的動中通天線產(chǎn)品。但是這些動中通天線產(chǎn)品的剖面都比較高。

針對相關(guān)技術(shù)中天線剖面較高的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對相關(guān)技術(shù)中天線剖面較高的問題，本實(shí)用新型提出一種低剖面天線，能夠具有更低剖面。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種低剖面天線，包括：平行板波導(dǎo)，平行板波導(dǎo)的下基板的厚度線性增加以在平行板波導(dǎo)的內(nèi)部形成傾斜表面；以及縫隙輻射層，覆蓋于平行板波導(dǎo)的上基板；平行板波導(dǎo)向縫隙輻射層饋電。

優(yōu)選地，平行板波導(dǎo)的下基板的最大厚度小于平行板波導(dǎo)的上基板與平行板波導(dǎo)的下基板之間的最大距離。

優(yōu)選地，還包括：功分饋電部分，連接于平行板波導(dǎo)的第一側(cè)，功分饋電部分通過并聯(lián)饋電的方式形成輸入矩形波導(dǎo)至平行板波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換；其中，平行板波導(dǎo)的下基板的厚度在由第一側(cè)至相對的第二側(cè)的方向上線性增加。

優(yōu)選地，縫隙輻射層為CTS輻射層。

優(yōu)選地，功分饋電部分包括：級聯(lián)的多個(gè)功分器。

優(yōu)選地，平行板波導(dǎo)的內(nèi)部為介質(zhì)填充。

優(yōu)選地，平行板波導(dǎo)的內(nèi)部為空氣填充。

優(yōu)選地，介質(zhì)包括：FR4、F4B、聚四氟乙烯和陶瓷之中的任意一種。

優(yōu)選地，功分饋電部分還包括：多個(gè)耦合部分，多個(gè)耦合部分分別對應(yīng)連接于多個(gè)最后一級功分器與平行板波導(dǎo)之間，并將多個(gè)功分器中的多個(gè)最后一級功分器與平行板波導(dǎo)進(jìn)行耦合。

優(yōu)選地，多個(gè)功分器均為T形功分器。

本實(shí)用新型通過采用輪廓較低的平行板波導(dǎo)、并在平行板波導(dǎo)上形成縫隙輻射層，能夠降低天線的輪廓高度，從而具有更低剖面；通過在平行板波導(dǎo)的內(nèi)部形成傾斜表面，使天線的掃面角度改變時(shí)，降低增益衰減的幅度。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

應(yīng)該注意的是，這些附圖意在示出在某些示例性的實(shí)施例中使用的方法、結(jié)構(gòu)和/或材料的一般特性，并且用于補(bǔ)充下面所提供的文字描述。然而，這些附圖不是成比例繪制，并且不可能精確反應(yīng)任意給定實(shí)施例的精確結(jié)構(gòu)或性能特性，并且不應(yīng)該被解釋為通過示例性的實(shí)施例對包含的意義或?qū)傩缘姆秶M(jìn)行限定或限制。在多個(gè)附圖中使用的相似或相同的參考標(biāo)號意在表明相似或相同的元件或部件。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的低剖面天線的俯視示意圖；

圖2是圖1的側(cè)視示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的低剖面天線的E面方向的仿真圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種低剖面天線。

如圖1和圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的低剖面天線包括：平行板波導(dǎo)20，以及縫隙輻射層30，縫隙輻射層30覆蓋于平行板波導(dǎo)20的上基板21上。其中平行板波導(dǎo)20的下基板22的厚度線性增加以在平行板波導(dǎo)20的內(nèi)部形成傾斜表面；平行板波導(dǎo)20向縫隙輻射層30饋電。

上述技術(shù)方案，通過采用輪廓較低的平行板波導(dǎo)20、并在平行板波導(dǎo)20上形成縫隙輻射層30，能夠降低天線的輪廓高度，從而具有更低剖面；通過在平行板波導(dǎo)20的內(nèi)部形成傾斜表面，使本實(shí)用新型的低剖面天線在掃面角度改變時(shí)，降低增益衰減的幅度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，平行板波導(dǎo)的下基板的最大厚度小于平行板波導(dǎo)的上基板與平行板波導(dǎo)的下基板之間的最大距離。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：功分饋電部分10，連接于平行板波導(dǎo)20的第一側(cè)，且功分饋電部分10從平行板波導(dǎo)20的第一側(cè)耦合，功分饋電部分10通過并聯(lián)饋電的方式形成輸入矩形波導(dǎo)40至平行板波導(dǎo)20的轉(zhuǎn)換；其中，平行板波導(dǎo)20的下基板22的厚度在由第一側(cè)至相對的第二側(cè)的方向上線性增加。并聯(lián)饋電的方式設(shè)計(jì)簡單且阻抗頻帶較寬，能夠使天線具有較寬頻帶。矩形波導(dǎo)是用金屬材料制成的截面為矩形、內(nèi)空外封閉的腔體，可以用于傳輸頻率很高的電磁波信號，能夠使高頻的電磁波在傳輸過程中的衰減很小。電磁波按縱向場分量的有無可以分為TE波、TM波和TEM波三種，矩形波導(dǎo)中只能傳輸TE波和TM波、而不能傳輸TEM波。因此需要通過功分饋電部分10完成輸入矩形波導(dǎo)40至平行板波導(dǎo)20的轉(zhuǎn)換。

具體的，在實(shí)際工程應(yīng)用中，矩形波導(dǎo)的主模是TE₁₀模，功分饋電部分10實(shí)現(xiàn)矩形波導(dǎo)40的TE₁₀模到平行板波導(dǎo)20的TEM波的轉(zhuǎn)換，同時(shí)矩形波導(dǎo)40通過平行板波導(dǎo)20向縫隙輻射層30饋電，進(jìn)而包括多個(gè)平面縫隙波導(dǎo)的縫隙輻射層30將TEM波的能量輻射到指定的區(qū)域。

本實(shí)用新型的低剖面天線也可以包括其他輔助部分，例如可以包括平行板波導(dǎo)20的支撐部分、外圍結(jié)構(gòu)的緊固部分以及接口轉(zhuǎn)換部分等；本實(shí)用新型的低剖面天線的各部分的材質(zhì)及其之間的連接可以適當(dāng)選擇，例如功分饋電部分10可以為全金屬機(jī)械加工結(jié)構(gòu)，通過螺釘、焊接或插接等方式與平行板波導(dǎo)20進(jìn)行連接；縫隙輻射層30可通過膠粘結(jié)等方式固定覆蓋在平行板波導(dǎo)20上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，功分饋電部分10包括：多級級聯(lián)的多個(gè)功分器。根據(jù)實(shí)際需求，可將功分器設(shè)計(jì)成等分結(jié)構(gòu)或一定比例的不等功分結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，多個(gè)功分器均為T形功分器11。前一級T形功分器11的輸出端連接至后一級T形功分器11的輸入端。圖1示出的是功分饋電部分10包括四級級聯(lián)的多個(gè)T形功分器11的情況，實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)需要設(shè)置功分器多級級聯(lián)的具體數(shù)量。功分器的分支處的調(diào)諧方式可以是采用螺釘、矩形凹槽、半圓形凹槽、三角形凹槽等結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，功分饋電部分10還包括：多個(gè)耦合部分12，多個(gè)耦合部分12分別對應(yīng)連接于多個(gè)最后一級功分器與平行板波導(dǎo)之間20，可以用于將多個(gè)最后一級級聯(lián)的功分器與平行板波導(dǎo)20進(jìn)行耦合。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，縫隙輻射層為CTS(Continue Transverse Stub，連續(xù)橫向枝節(jié))輻射層。進(jìn)一步地，CTS輻射層包括多個(gè)等間距設(shè)置且相互平行的橫向枝節(jié)31以形成進(jìn)行輻射的平面縫隙波導(dǎo)32。CTS輻射層通過在平行板波導(dǎo)20上設(shè)置連續(xù)的多個(gè)橫向枝節(jié)31，其中多個(gè)橫向枝節(jié)31的截面均為矩形。多個(gè)橫向枝節(jié)31使得沿著縱向傳播的TEM波被連續(xù)的橫向枝節(jié)31所阻斷，并在橫向枝節(jié)31之間感應(yīng)出位移電流，該位移電流在橫向枝節(jié)31周圍激勵起等效的電場，并輻射電磁場。CTS天線具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、輻射效率高以及成本低等優(yōu)點(diǎn)，調(diào)整橫向枝節(jié)31的位置分布可以對本實(shí)用新型的低剖面天線的波束寬度和副瓣電平進(jìn)行控制。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，平行板波導(dǎo)20的內(nèi)部可以為空氣填充。使用無介質(zhì)填充即空氣填充的平行板波導(dǎo)，能夠具有較低的傳輸損耗，能夠減輕天線的整體重量。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，平行板波導(dǎo)20的內(nèi)部可以為介質(zhì)填充。

進(jìn)一步地，用于填充的介質(zhì)可以包括FR4、F4B、聚四氟乙烯和陶瓷等低損耗介質(zhì)材料之中的任意一種。

如圖3所示，是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的低剖面天線的E面方向的仿真圖，其中橫坐標(biāo)Theta表示方位角的角度(deg)，縱坐標(biāo)Gain表示增益。從圖3中可以看出本實(shí)用新型的低剖面天線輻射的方向性很好，主瓣頂點(diǎn)m點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，31.5453)，即增益可以達(dá)到31.5dB。本實(shí)用新型的低剖面天線可以應(yīng)用于動中通系統(tǒng)中。

綜上所述，借助于本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，通過采用輪廓較低的平行板波導(dǎo)20、并在平行板波導(dǎo)20上形成縫隙輻射層30，能夠降低天線的輪廓高度，從而具有更低剖面；通過在平行板波導(dǎo)20的內(nèi)部形成傾斜表面，使本實(shí)用新型的低剖面天線在掃面角度改變時(shí)，降低增益衰減的幅度。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。