一種槽耦合圓極化微帶天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種通信、測(cè)控領(lǐng)域中的微帶天線，尤其是一種槽耦合圓極化微帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的一種槽耦合圓極化微帶天線，包括從上往下依次布置的輻射貼片層介質(zhì)板、饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板和反射鋁板；輻射貼片層介質(zhì)板是在絕緣介質(zhì)板的一面敷有用來輻射或接收?qǐng)A極化電磁信號(hào)的銅質(zhì)薄膜層，把該銅質(zhì)薄膜層稱為輻射貼片；饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板是在絕緣介質(zhì)板的一面敷有銅質(zhì)薄膜層，在該銅質(zhì)薄膜層上蝕刻有兩個(gè)耦合槽，在該絕緣介質(zhì)板的另一面敷有圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所謂圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)是一種印制電路，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)耦合槽的激勵(lì)或者提取耦合槽中的信號(hào)；圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)依次由用于接收信號(hào)的接收端、用來對(duì)信號(hào)進(jìn)行等功率分配的等功率分配段、用來實(shí)現(xiàn)兩路信號(hào)90°相差的90°移相段和用來實(shí)現(xiàn)對(duì)饋電網(wǎng)絡(luò)匹配調(diào)諧的開路枝節(jié)組成。該種槽耦合圓極化微帶天線需要加載隔離電阻實(shí)現(xiàn)較寬的軸比帶寬，這樣產(chǎn)生了兩個(gè)問題:一方面，隔離電阻需要人工焊接，當(dāng)陣列規(guī)模較大時(shí)，需要巨大的工作量，又很難保證單元焊接的一致性；另一方面，隔離電阻會(huì)產(chǎn)生一定的差損，導(dǎo)致輻射增益不同程度的下降。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:實(shí)現(xiàn)對(duì)天線駐波曲線的調(diào)諧，保證激勵(lì)起兩個(gè)極化正交、幅度相等的電磁波。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種槽耦合圓極化微帶天線，包括從上往下依次布置的輻射貼片層介質(zhì)板、饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板和反射鋁板；輻射貼片層介質(zhì)板是在絕緣介質(zhì)板的一面敷有輻射貼片；饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板是在絕緣介質(zhì)板的一面敷有銅質(zhì)薄膜層，在該銅質(zhì)薄膜層上蝕刻有兩個(gè)耦合槽，在該絕緣介質(zhì)板的另一面敷有圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)；圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)依次由接收端、等功率分配段、90°移相段和開路枝節(jié)組成；耦合槽的形狀為凹字形，兩個(gè)凹字形的耦合槽只在一個(gè)拐角點(diǎn)上相交，而且相互垂直、對(duì)稱，兩個(gè)凹字形的耦合槽的凹口都朝向兩個(gè)凹字形的耦合槽共同包合的空間的外部。
[0006]開路枝節(jié)的末端呈扇形。
[0007]輻射貼片層介質(zhì)板、饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板和反射鋁板通過絕緣介質(zhì)柱分隔和支撐。
[0008]輻射貼片敷設(shè)在輻射貼片層介質(zhì)板的下表面。
[0009]兩個(gè)耦合槽設(shè)置在饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板的上表面，圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)在饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板的下表面。
[0010]圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)通過接收端連接SMA饋電接插件。
[0011]本實(shí)用新型所取得的有益效果:
[0012]兩個(gè)凹字形耦合槽相互垂直設(shè)置在饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板的一面，區(qū)別于傳統(tǒng)的直槽設(shè)計(jì)，它占用的空間較小，并可避免兩槽交叉，同時(shí)凹槽彎折部分可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天線駐波曲線的調(diào)諧；兩凹槽垂直對(duì)稱放置，保證了激勵(lì)起兩個(gè)極化正交、幅度相等的電磁波。
[0013]開路枝節(jié)末端的扇形構(gòu)造與傳統(tǒng)的矩形構(gòu)造相比具有較寬的阻抗帶寬。因?yàn)橛辛藘蓚€(gè)凹字形耦合槽和開路枝節(jié)末端的扇形構(gòu)造這樣的設(shè)置，就可以不再加載隔離電阻而實(shí)現(xiàn)較寬的軸比帶寬。其在寬頻帶內(nèi)產(chǎn)生高質(zhì)量的圓極化定向波束，小于3dB軸比帶寬大于20%，小于2的駐波帶寬大于20%。該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了天線與網(wǎng)絡(luò)一體化設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)陣列天線設(shè)計(jì)，適用于要求圓極化天線的通信系統(tǒng)中。
[0014]絕緣介質(zhì)柱對(duì)各層之間起到了支撐作用，與金屬螺釘比較它的重量輕、對(duì)天線輻射影響小。
[0015]輻射貼片設(shè)置在輻射貼片層介質(zhì)板的下表面，絕緣介質(zhì)板對(duì)輻射貼片可起到保護(hù)作用。
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的立體構(gòu)造示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型另一角度的立體構(gòu)造示意圖；
[0019]圖3為饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板一面的兩個(gè)凹字形耦合槽的設(shè)置構(gòu)造示意圖；
[0020]圖4為圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造示意圖；
[0021]圖5為圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)開路枝節(jié)末端的扇形構(gòu)造示意圖。
[0022]圖中:1.輻射貼片層介質(zhì)板；2.饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板；3.反射鋁板；4.絕緣介質(zhì)柱；
5.SMA饋電接插件；6.輻射貼片；7.耦合槽；8.圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)；9.接收端；10.等功率分配段；11.90°移相段；12.開路枝節(jié)；13.末端。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種槽耦合圓極化微帶天線，包括從上往下依次布置的輻射貼片層介質(zhì)板1、饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板2和反射鋁板3 ;輻射貼片層介質(zhì)板I是在絕緣介質(zhì)板的一面敷有輻射貼片6 ;饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板2是在絕緣介質(zhì)板的一面敷有銅質(zhì)薄膜層，在該銅質(zhì)薄膜層上蝕刻有兩個(gè)耦合槽7，在該絕緣介質(zhì)板的另一面敷有圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)8 ;圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)8依次由接收端9、等功率分配段10、90°移相段11和開路枝節(jié)12組成；耦合槽7的形狀為凹字形，兩個(gè)凹字形的耦合槽7只在一個(gè)拐角點(diǎn)上相交，而且相互垂直、對(duì)稱，兩個(gè)凹字形的耦合槽7的凹口都朝向兩個(gè)凹字形的耦合槽7共同包合的空間的外部。兩個(gè)凹字形耦合槽7相互垂直設(shè)置在饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板2的一面，區(qū)別于傳統(tǒng)的直槽設(shè)計(jì)，它占用的空間較小，并可避免兩槽交叉，同時(shí)凹槽彎折部分可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天線駐波曲線的調(diào)諧；兩凹槽垂直對(duì)稱放置，保證了激勵(lì)起兩個(gè)極化正交、幅度相等的電磁波。
[0024]開路枝節(jié)12的末端13呈扇開開路枝節(jié)12末端13的扇形構(gòu)造與傳統(tǒng)的矩形構(gòu)造相比具有較寬的阻抗帶寬。因?yàn)橛辛藘蓚€(gè)凹字形耦合槽7和開路枝節(jié)12末端13的扇形構(gòu)造這樣的設(shè)置，就可以不再加載隔離電阻而實(shí)現(xiàn)較寬的軸比帶寬。其在寬頻帶內(nèi)產(chǎn)生高質(zhì)量的圓極化定向波束，小于3dB軸比帶寬大于20%，小于2的駐波帶寬大于20%。該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了天線與網(wǎng)絡(luò)一體化設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)陣列天線設(shè)計(jì)，適用于要求圓極化天線的通信系統(tǒng)中。
[0025]輻射貼片層介質(zhì)板1、饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板2和反射鋁板3通過絕緣介質(zhì)柱4分隔和支撐。絕緣介質(zhì)柱4對(duì)各層之間起到了支撐作用，與金屬螺釘比較它的重量輕、對(duì)天線輻射影響小。
[0026]輻射貼片6敷設(shè)在輻射貼片層介質(zhì)板I的下表面。輻射貼片6設(shè)置在輻射貼片層介質(zhì)板I的下表面，絕緣介質(zhì)板對(duì)輻射貼片6可起到保護(hù)作用。
[0027]兩個(gè)耦合槽7設(shè)置在饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板2的上表面，圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)8敷設(shè)在饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板2的下表面。
[0028]圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)8通過接收端9連接SMA饋電接插件5。
[0029]本實(shí)用新型工作原理如下:當(dāng)發(fā)射信號(hào)時(shí)，SMA饋電接插件5接發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)，輸入到圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)8，分為兩路信號(hào)，幅度相等，相差90°，在垂直設(shè)置的凹字形耦合槽7激勵(lì)器起圓極化電磁波，該圓極化波通過空間耦合方式在輻射貼片6上激勵(lì)起電磁波，并由它輻射到自由空間。天線的接收和發(fā)射為互易過程，信號(hào)由輻射貼片6接收到，并通過凹字形耦合槽7耦合到輻射貼片6的信號(hào)，并由圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)8提取合成信號(hào)，最終由SMA饋電接插件5及同軸電纜輸出到外接接收機(jī)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種槽耦合圓極化微帶天線，包括從上往下依次布置的輻射貼片層介質(zhì)板(1)、饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板(2)和反射鋁板(3);輻射貼片層介質(zhì)板(I)是在絕緣介質(zhì)板的一面敷有輻射貼片(6);饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板(2)是在絕緣介質(zhì)板的一面敷有銅質(zhì)薄膜層，在該銅質(zhì)薄膜層上蝕刻有兩個(gè)耦合槽(7)，在該絕緣介質(zhì)板的另一面敷有圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)(8);圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)(8)依次由接收端(9)、等功率分配段(10)、90°移相段(11)和開路枝節(jié)(12)組成；其特征在于:耦合槽(7)的形狀為凹字形，兩個(gè)凹字形的耦合槽(7)只在一個(gè)拐角點(diǎn)上相交，而且相互垂直、對(duì)稱，兩個(gè)凹字形的耦合槽(7)的凹口都朝向兩個(gè)凹字形的耦合槽(7)共同包合的空間的外部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽耦合圓極化微帶天線，其特征在于:開路枝節(jié)(12)的末端(13)呈扇形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽耦合圓極化微帶天線，其特征在于:輻射貼片層介質(zhì)板(I)、饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板(2)和反射鋁板(3)通過絕緣介質(zhì)柱(4)分隔和支撐。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽耦合圓極化微帶天線，其特征在于:輻射貼片(6)敷設(shè)在輻射貼片層介質(zhì)板(I)的下表面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽耦合圓極化微帶天線，其特征在于:兩個(gè)耦合槽(7)設(shè)置在饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板(2)的上表面，圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)(8)敷設(shè)在饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板(2)的下表面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽耦合圓極化微帶天線，其特征在于:圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)(8)通過接收端(9)連接SMA饋電接插件(5)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種槽耦合圓極化微帶天線。其包括從上往下依次布置的輻射貼片層介質(zhì)板、饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板和反射鋁板；輻射貼片層介質(zhì)板是在絕緣介質(zhì)板的一面敷有輻射貼片；饋電網(wǎng)絡(luò)層介質(zhì)板是在絕緣介質(zhì)板的一面敷有銅質(zhì)薄膜層，在該銅質(zhì)薄膜層上蝕刻有兩個(gè)耦合槽，在該絕緣介質(zhì)板的另一面敷有圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)；耦合槽的形狀為凹字形，兩個(gè)凹字形的耦合槽只在一個(gè)拐角點(diǎn)上相交，而且相互垂直、對(duì)稱，兩個(gè)凹字形的耦合槽的凹口都朝向兩個(gè)凹字形的耦合槽共同包合的空間的外部。本實(shí)用新型區(qū)別于傳統(tǒng)的直槽設(shè)計(jì)，凹槽彎折部分可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天線駐波曲線的調(diào)諧；兩凹槽垂直對(duì)稱放置，保證了激勵(lì)起兩個(gè)極化正交、幅度相等的電磁波。
【IPC分類】H01Q1/36, H01Q1/38, H01Q13/08
【公開號(hào)】CN204720554
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520440155
【發(fā)明人】宋長(zhǎng)宏, 路志勇, 王濤, 趙航, 王海, 趙楠, 王煥菊
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日