CN101572354B - 基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，该阵列天线中的第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元按照顺序旋转方式安装在串并馈馈电网络的第一λ/4微带阻抗变换线、第二λ/4微带阻抗变换线、第三λ/4微带阻抗变换线和第四λ/4微带阻抗变换线上；串并馈馈电网络上的馈电输入端、第一馈电段、第二馈电段和第三馈电段是根据信号输入输出流向顺次排布形成3/4圆环形。本发明阵列天线中的单个天线单元采用方形切角贴片设计方式，加工成型简单；并且单个天线单元采用弯折调配枝节的微带线馈电方式，进行匹配的同时也能够使多个天线单元方便的组阵构形。在组阵过程中，采用顺序旋转阵列方式和串并馈馈电网络，显著的改善了天线的阻抗带宽和圆极化纯度，减少了馈线的损耗，提高了增益。

Description

基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线

技术领域

本发明涉及一种适用于通信系统的微带天线结构，更特别地说，是指一种工作于Ka波段的高增益、圆极化、基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线。

背景技术

随着卫星通信、遥控、遥测技术的发展，雷达应用范围的扩大以及对高速目标在各种极化方式和气候条件下跟踪测量的需要，单一极化方式已远难满足要求，圆极化天线的应用就显得十分重要。在雷达中使用圆极化天线可以抗云、雨的干扰；在电子对抗中，使用圆极化天线可以干扰和侦察对方的各种线极化和椭圆极化方式的无线电波；在剧烈摆动或滚动的飞行器上装置圆极化天线，可以在任何状态下都能收到信息等等。

微带天线是一种在带有导体接地板的介质基片上贴加导体薄片而形成的天线。它利用微带线或同轴线等馈线馈电，在导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场，并通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射。微带天线具有体积小、重量轻、成本低、剖面薄，易与导弹、卫星等载体共形和集成等优点。

由于传统的单个微带天线的增益及方向性均难以达到要求，因此只能用微带天线阵列来实现。2006年6月第22卷增刊公开了一种“C波段高增益圆极化微带天线阵的研制”，文中根据单枝节匹配原理，在离馈电点λ/8处，加一个调配枝节进行阻抗匹配。其天线的结构如文献中的图1和图4所示。

Ka波段微带天线是指工作频段在27GHz～40GHz的微带天线。Ka波段微带天线具有可用带宽宽，干扰少，设备体积小等优点。Ka波段及以上频段的通信系统的研究是一个重要方向和趋势，因此，研究Ka波段圆极化、高增益微带天线阵具有很大的应用价值和工程价值。但Ka波段以上频段，往往会存在馈电网络损耗较大，空间布局不太合理的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，该微带天线阵采用串并馈馈电网络设计方式，既能简化馈电网络，减少馈线损耗，也能更方便的组阵；该微带天线阵中的单个天线单元采用方形切角贴片设计方式，加工成型简单；并且单个天线单元采用弯折调配枝节的微带线馈电方式，进行匹配的同时也能够使多个天线单元方便的组阵构形。在组阵过程中，采用顺序旋转阵列方式和串并馈馈电网络，显著的改善了天线的阻抗带宽和圆极化纯度，减少了馈线的损耗，提高了增益。该微带天线阵列结构简单紧凑，外形小巧，适合作为大型阵列的子阵，在相控阵雷达以及卫星通信系统等中具有很好的应用前景。

本发明的一种基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，该阵列天线由第一天线单元(1)、第二天线单元(2)、第三天线单元(3)、第四天线单元(4)和串并馈馈电网络(5)组成，该四个天线单元和串并馈馈电网络(5)采用覆铜工艺敷着在介质板(10)上，且覆铜厚度为0.01mm；第一天线单元(1)、第二天线单元(2)、第三天线单元(3)和第四天线单元(4)的结构相同；

第一天线单元(1)上设有方形切角贴片(101)和微带调配枝节(102)。在方形切角贴片(101)的对角上切有结构相同的A切角(103)和B切角(104)。微带调配枝节(102)上设有A枝节(121)和B枝节(122)，且A枝节(121)与B枝节(122)的接合处为C切角(123)；

第二天线单元(2)上设有的方形切角贴片、C枝节(221)和D枝节(222)；

第三天线单元(3)上设有的方形切角贴片、E枝节(321)和F枝节(322)；

第四天线单元(4)上设有的方形切角贴片、G枝节(421)和H枝节(422)。

串并馈馈电网络(5)上设有馈电输入端(54)、第一馈电段(51)、第二馈电段(52)、第三馈电段(53)、第一λ/4微带阻抗变换线(501)、第二λ/4微带阻抗变换线(502)、第三λ/4微带阻抗变换线(503)和第四λ/4微带阻抗变换线(504)。馈电输入端(54)、第一馈电段(51)、第二馈电段(52)和第三馈电段(53)是根据信号输入输出流向顺次排布形成3/4圆环形，且串并馈馈电网络(5)的圆心O与介质板(10)的中心点重合。

馈电输入端(54)与第一馈电段(51)的一端接合处记为A点，该A点与第一天线单元(1)的B枝节(122)的端部连接有第一λ/4微带阻抗变换线(501)；

第一馈电段(51)的另一端与第二馈电段(52)的一端接合处记为B点，该B点与第二天线单元(2)的B枝节(222)的端部连接有第二λ/4微带阻抗变换线(502)；

第二馈电段(52)的另一端与第三馈电段(53)的一端接合处记为C点，该C点与第三天线单元(3)的B枝节(322)的端部连接有第三λ/4微带阻抗变换线(503)；

第三馈电段(53)的另一端端部记为D点，该D点与第四天线单元(4)的B枝节(422)的端部连接有第四λ/4微带阻抗变换线(504)；

介质板(10)的外形为方形板，且边长记为WG。WG＝a+0.2λ_g，λ_g为介质中的波长， ${\mathrm{\λ}}_g=\frac{\mathrm{\λ}}{\sqrt{\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r+1}{2}+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r-1}{2}{(1+\frac{10h}{a})}^{-1/2}}},$ λ为自由空间中波长，ε_r为介质板(10)所选材料的介电常数，h为介质板(10)所选材料的板厚，a为天线单元的方形切角贴片的边长。

A切角(103)和B切角(104)为等腰直角三角形，直角边边长记为a1，且直角边边长a₁尺寸大小满足 $a_1=2a\sqrt{\frac{h}{4.242{\mathrm{\ϵ}}_r\mathrm{\λ}}},$ 方形切角贴片(101)的边长a尺寸大小满足 $a=\frac{c}{{2f}_r}{\left(\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r+1}{\text{2}}\right)}^{-1/2},$ f_r为第一天线单元(1)的谐振频率，c为光速，ε_r为介质板(10)所选材料的介电常数。

串并馈馈电网络(5)中的微带线宽度E₄的尺寸与馈电输入端(54)的特性阻抗值存在的关系为

$Z_{C-E_4}=\left\{\begin{array}{cc}\frac{E_4}{h}>1& \frac{377}{\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}_r}}{\{\frac{E_4}{h}+0.883+0.165\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r-1}{{{\mathrm{\ϵ}}_r}^2}+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r+1}{{\mathrm{\π\ϵ}}_r}[\ln (\frac{E_4}{h}+1.88)+0.758\left]\right\}}^{-1}\\ \frac{E_4}{h}\≤1& \frac{120}{\sqrt{2({\mathrm{\ϵ}}_r+1)}}\text{[ln}\frac{8h}{E_4}+\frac{1}{32}{\left(\frac{E_4}{h}\right)}^2-\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r-1}{{\mathrm{\ϵ}}_r+1}(0.2258+\frac{0.1208}{{\mathrm{\ϵ}}_r})]\end{array},\right.$ E₄为馈电输入端(54)的微带线宽度，ε_r为介质板(10)所选材料的介电常数，h为介质板(10)所选材料的板厚，π取值3.14。

本发明基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线的优点：

(1)在微带阵列天线结构中采用顺序旋转方式安装四个相同结构的天线单元，使得四个天线单元之间的相位依次相差90度，显著的改善了阵列天线的轴比带宽，大大提高了阵列天线的圆极化纯度。

(2)天线单元采用方形切角以及弯折微带调配枝节的结构，该结构的天线能够同时激励起两个相互正交的TM₁₀和TM₀₁筒并模，从而产生圆极化波，并且使用弯折微带调配枝节能够对天线进行阻抗匹配和简化馈电结构，在工作频带内保证了天线的圆极化特性与阻抗匹配特性的一致良好。

(3)串并馈馈电网络中的三个馈电段采用串联形式连接，四个λ/4微带阻抗变换线并联在由三个馈电段围成的3/4圆环线路中，该串并馈馈电网络能够使制作出的阵列天线整体尺寸小，网络插入损耗小，并且网络结构简单紧凑，外形小巧，适合作为大型阵列的子阵。

(4)本发明的阵列天线能够应用在Ka波段，在29GHz的增益达到了14dBi，回波损耗小于-10dB的带宽为14.85％，3dB轴比带宽为5.51％。

附图说明

图1是本发明基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线的结构图。

图1A是本发明基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线的尺寸标注图。

图2是本发明单个天线单元的结构图。

图2A是本发明单个天线单元的主视图。

图3是本发明串并馈馈电网络的结构图。

图4是本发明基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线的回波损耗曲线图。

图5是本发明基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线的轴比曲线图。

图6是本发明基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线的增益曲线图。

图中： 1.第一天线单元  101.方形切角贴片      102.微带调配枝节103.A切角  104.B切角       121.A枝节  122.B枝节  123.C切角2.第二天线单元  221.C枝节  222.D枝节3.第三天线单元  321.E枝节  322.F枝节4.第四天线单元  421.G枝节  422.H枝节5.串并馈馈电网络  51.第一馈电段            52.第二馈电段  53.第三馈电段54.馈电输入端  501.第一λ/4微带阻抗变换线  502.第二λ/4微带阻抗变换线503.第三λ/4微带阻抗变换线  504.第四λ/4微带阻抗变换线  10.介质板

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1所示，本发明的基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，该阵列天线由四个天线单元和一个串并馈馈电网络5组成，四个天线单元和一个串并馈馈电网络5采用覆铜工艺敷着在介质板10上，且覆铜厚度为0.01mm。将四个天线单元和一个串并馈馈电网络集成在同一介质板上，有利于微带天线的小尺寸加工和制作。所述的四个天线单元是指结构相同的第一天线单元1、第二天线单元2、第三天线单元3和第四天线单元4。

所述的敷铜工艺为微带天线加工过程中的一个必要过程，已非常的成熟了，是指在一硅基板上敷上一层铜材料，利用敷出的铜构形来实现导电、信号连通等。敷铜的意义在于减小地线阻抗，提高抗干扰能力，降低压降，提高电源效率，与地线相连，还可以减小环路面积。

一、天线单元

参见图1、图1A、图2、图2A所示，第一天线单元1上设有方形切角贴片101、微带调配枝节102。

在方形切角贴片101的对角上切有结构相同的A切角103和B切角104，方形切角贴片101的边长记为a，A切角103和B切角104为等腰直角三角形，直角边边长记为a₁，且直角边边长a₁尺寸大小满足 $a_1=2a\sqrt{\frac{h}{4.242{\mathrm{\ϵ}}_r\mathrm{\λ}}}.$ 在本发明中，方形切角贴片101的边长a尺寸大小满足 $a=\frac{c}{{2f}_r}{\left(\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r+1}{2}\right)}^{-1/2},$ f_r为第一天线单元1的谐振频率，c为光在自由空间中传播的速度，即光速，ε_r为介质板10所选材料的介电常数。

微带调配枝节102上设有A枝节121和B枝节122，且A枝节121与B枝节122的接合处为C切角123；A枝节121的长记为b₁，A枝节121的宽记为c₁；B枝节122的长记为b₂，B枝节122的宽记为c₂；C切角123为等腰直角三角形，直角边边长记为d₁。微带调配枝节102在结构设计上的关系为：b₂+0.1mm＝b₁， $d_1=\frac{b_1}{5}~\frac{b_1}{6},$ c₁＝c₂＝d₁， $c_1=\frac{a}{6}~\frac{a}{10}.$

在本发明中，根据对第一天线单元1的结构分析，同理得到结构相同的第二天线单元2上设有的方形切角贴片、C枝节221和D枝节222之间的尺寸关系；第三天线单元3上设有的方形切角贴片、E枝节321和F枝节322之间的尺寸关系；第四天线单元4上设有的方形切角贴片、G枝节421和H枝节422之间的尺寸关系。第一天线单元1与第二天线单元2之间的间距D₁₂＝2R～3R。第一天线单元1与第四天线单元4之间的间距D₁₄，D₁₄＝D₁₂。

在本发明中，第一天线单元1、第二天线单元2、第三天线单元3和第四天线单元4按照顺序旋转方式安装在串并馈馈电网络5的第一λ/4微带阻抗变换线501、第二λ/4微带阻抗变换线502、第三λ/4微带阻抗变换线503和第四λ/4微带阻抗变换线504上，四个相同结构的天线单元的微带调配枝节采用顺序旋转90度方位进行安装，保证了四个天线单元之间的相位依次相差90度，显著地提高了阵列天线的轴比带宽，以及阵列天线的圆极化纯度。

二、介质板10

参见图1、图1A所示，介质板10的外形为方形板，且边长记为WG。WG＝a+0.2λ_g，λ_g为介质中的波长， ${\mathrm{\λ}}_g=\frac{\mathrm{\λ}}{\sqrt{\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r+1}{2}+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r-1}{2}{(1+\frac{10h}{a})}^{-1/2}}},$ λ为自由空间中波长，ε_r为介质板10所选材料的介电常数，h为介质板10所选材料的板厚，a为天线单元的方形切角贴片的边长。在本发明中，介质板10的材料选取美国Rogers公司生产的RT/duriod5880基板，其介电常数ε_r为2.2，板厚度h为0.254mm。

三、串并馈馈电网络5

参见图1、图1A、图3所示，串并馈馈电网络5上设有馈电输入端54、第一馈电段51、第二馈电段52、第三馈电段53、第一λ/4微带阻抗变换线501、第二λ/4微带阻抗变换线502、第三λ/4微带阻抗变换线503和第四λ/4微带阻抗变换线504。

馈电输入端54、第一馈电段51、第二馈电段52和第三馈电段53是根据信号输入输出流向顺次排布形成3/4圆环形，且串并馈馈电网络5的圆心O与介质板10的中心点重合。将串并馈馈电网络5的外直径记为R，第一馈电段51的内直径记为R₅₁，第二馈电段52的内直径记为R₅₂，第三馈电段53的内直径记为R₅₃，则有第一馈电段51的覆铜宽度(也称为第一馈电段51的微带线宽度)为R₁′＝R-R₅₁，第二馈电段52的覆铜宽度为R₂′＝R-R₅₂，第三馈电段53的覆铜宽度为R₃′＝R-R₅₃，R₅₁＝R₅₂+0.1mm，R₅₂＝R₅₃+0.2mm。

馈电输入端54与第一馈电段51的一端接合处记为A点，该A点与第一天线单元1的B枝节122的端部连接有第一λ/4微带阻抗变换线501，第一λ/4微带阻抗变换线501的覆铜宽度记为U₁，U₁＝R₃′；第一λ/4微带阻抗变换线501与A点的连接角A′的角度为60～90度；馈电输入端54的微带线宽度记为E₄；微带线宽度E₄的尺寸与馈电输入端54的特性阻抗值

存在的关系为：

$Z_{C-E_4}=\left\{\begin{array}{cc}\frac{E_4}{h}>1& \frac{377}{\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}_r}}{\{\frac{E_4}{h}+0.883+0.165\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r-1}{{{\mathrm{\ϵ}}_r}^2}+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r+1}{{\mathrm{\π\ϵ}}_r}[\ln (\frac{E_4}{h}+1.88)+0.758\left]\right\}}^{-1}\\ \frac{E_4}{h}\≤1& \frac{120}{\sqrt{2({\mathrm{\ϵ}}_r+1)}}\text{[ln}\frac{8h}{E_4}+\frac{1}{32}{\left(\frac{E_4}{h}\right)}^2-\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r-1}{{\mathrm{\ϵ}}_r+1}(0.2258+\frac{0.1208}{{\mathrm{\ϵ}}_r})]\end{array}\right.,$ ε_r为介质板10所选材料的介电常数，h为介质板10所选材料的板厚，π取值3.14。

第一馈电段51的另一端与第二馈电段52的一端接合处记为B点，该B点与第二天线单元2的B枝节222的端部连接有第二λ/4微带阻抗变换线502，第二λ/4微带阻抗变换线502的覆铜宽度记为U₂，且U₂＝U₁；第二λ/4微带阻抗变换线502与B点的连接角B′的角度为60～90度。

第二馈电段52的另一端与第三馈电段53的一端接合处记为C点，该C点与第三天线单元3的B枝节322的端部连接有第三λ/4微带阻抗变换线503，第三λ/4微带阻抗变换线503的覆铜宽度记为U₃，且U₃＝R₂′；第三λ/4微带阻抗变换线503与C点的连接角C′的角度为60～90度。

第三馈电段53的另一端端部记为D点，该D点与第四天线单元4的B枝节422的端部连接有第四λ/4微带阻抗变换线504，第四λ/4微带阻抗变换线504的覆铜宽度记为U₄，且U₄＝R₁′，D点也是串并馈馈电网络5的信号输出端。

在本发明中，第一λ/4微带阻抗变换线501、第二λ/4微带阻抗变换线502、第三λ/4微带阻抗变换线503和第四λ/4微带阻抗变换线504与四个天线单元的微带调配枝节的连接点共圆。

本发明的一种基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，采用矢量网络分析仪进行天线S参数测量。如图4所示，该天线基本谐振在中心频率29GHz处，在31.52GHz～27.19GHz的范围之内，其回波损耗均小于-10dB，这主要得益于阵列的馈电相位依次相差90°，输入阻抗的虚部叠加削弱。

本发明的一种基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，采用BJ320波导的增益作为标准参考，在微波暗室中测得的天线的轴比和增益分别为：如图5、图6所示，在频段28.5GHz～29.5GHz范围内，轴比小于1.15dB，圆极化纯度比较高，3dB轴比带宽达1.6GHz，这主要得益于顺序旋转技术和串并馈馈电网络；该天线阵的增益在29GHz处达14dBi，在频段28.5GHz～29.5GHz范围内增益大于12.63dBi，相较天线单元而言，天线阵的增益明显提高，并且中心频率的方向性较好。由于采用了串并馈馈电网络对阵列进行馈电，馈线损耗较小，使得阵列的增益整体相对较高。

本发明的一种基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，该阵列天线采用结构相同的四上方形切角贴片天线按照顺序旋转方式组阵和串并馈方式馈电，串并馈馈电网络和四个相同的天线单元集成在同一介质基板上，根据各自的特性阻抗值进行整个阵列天线尺寸的优化设计，该阵列天线结构紧凑，易于和高频前端部件和有源器件集成等优点，在相控阵雷达以及卫星通信系统等中具有很好的应用前景。

Claims (7)

1.一种基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，其特征在于：该阵列天线由第一天线单元(1)、第二天线单元(2)、第三天线单元(3)、第四天线单元(4)和串并馈馈电网络(5)组成，该四个天线单元和串并馈馈电网络(5)采用覆铜工艺敷着在介质板(10)上，且覆铜厚度为0.01mm；第一天线单元(1)、第二天线单元(2)、第三天线单元(3)和第四天线单元(4)的结构相同；

第一天线单元(1)上设有方形切角贴片(101)和微带调配枝节(102)；在方形切角贴片(101)的对角上切有结构相同的A切角(103)和B切角(104)；微带调配枝节(102)上设有A枝节(121)和B枝节(122)，且A枝节(121)与B枝节(122)的接合处为C切角(123)；

第二天线单元(2)上设有的方形切角贴片、C枝节(221)和D枝节(222)；

第三天线单元(3)上设有的方形切角贴片、E枝节(321)和F枝节(322)；

第四天线单元(4)上设有的方形切角贴片、G枝节(421)和H枝节(422)；

串并馈馈电网络(5)上设有馈电输入端(54)、第一馈电段(51)、第二馈电段(52)、第三馈电段(53)、第一λ/4微带阻抗变换线(501)、第二λ/4微带阻抗变换线(502)、第三λ/4微带阻抗变换线(503)和第四λ/4微带阻抗变换线(504)；馈电输入端(54)、第一馈电段(51)、第二馈电段(52)和第三馈电段(53)是根据信号输入输出流向顺次排布形成3/4圆环形，且串并馈馈电网络(5)的圆心O与介质板(10)的中心点重合；

馈电输入端(54)与第一馈电段(51)的一端接合处记为A点，该A点与第一天线单元(1)的B枝节(122)的端部连接有第一λ/4微带阻抗变换线(501)；

第一馈电段(51)的另一端与第二馈电段(52)的一端接合处记为B点，该B点与第二天线单元(2)的D枝节(222)的端部连接有第二λ/4微带阻抗变换线(502)；

第二馈电段(52)的另一端与第三馈电段(53)的一端接合处记为C点，该C点与第三天线单元(3)的F枝节(322)的端部连接有第三λ/4微带阻抗变换线(503)；

第三馈电段(53)的另一端端部记为D点，该D点与第四天线单元(4)的H枝节(422)的端部连接有第四λ/4微带阻抗变换线(504)；

介质板(10)的外形为方形板，且边长记为WG；WG＝a+0.2λ_g，λ_g为介质中的波长，

λ为自由空间中波长，ε_r为介质板(10)所选材料的介电常数，h为介质板(10)所选材料的板厚，a为天线单元的方形切角贴片的边长。

2.根据权利要求1所述的基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，其特征在于：A切角(103)和B切角(104)为等腰直角三角形，直角边边长记为a₁，且直角边边长a₁尺寸大小满足

方形切角贴片(101)的边长a尺寸大小满足f_r为第一天线单元(1)的谐振频率，c为光速，ε_r为介质板(10)所选材料的介电常数。

3.根据权利要求1所述的基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，其特征在于：微带调配枝节(102)在结构设计上的关系为：b₂+0.1mm＝b₁， $d_1=\frac{b_1}{5}~$ $\frac{b_1}{6},$ c₁＝c₂＝d₁，

b₂表示B枝节(122)的长，b₁表示A枝节(121)的长，d₁表示直角边边长，c₁表示A枝节(121)的宽，c₂表示B枝节(122)的宽，a表示方形切角贴片(101)的边长。

4.根据权利要求1所述的基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，其特征在于：串并馈馈电网络(5)中的第一馈电段(51)的覆铜宽度为R′₁＝R-R₅₁，第二馈电段(52)的覆铜宽度为R′₂＝R-R₅₂，第三馈电段(53)的覆铜宽度为R′₃＝R-R₅₃，R₅₁＝R₅₂+0.1mm，R₅₂＝R₅₃+0.2mm；R表示串并馈馈电网络(5)的外直径，R₅₁表示第一馈电段(51)的内直径，R₅₂表示第二馈电段(52)的内直径，R₅₃表示第三馈电段(53)的内直径。

5.根据权利要求1所述的基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，其特征在于：四个λ/4微带阻抗变换线分别与串并馈馈电网络(5)的外直径的边线的连接角的角度为60～90度。

6.根据权利要求1所述的基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，其特征在于：串并馈馈电网络(5)中的微带线宽度E₄的尺寸与馈电输入端(54)的特性阻抗值

存在的关系为 $Z_{C-E_4}=\left\{\begin{array}{cc}\frac{E_4}{h}>1& \frac{377}{\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}_r}}{\{\frac{E_4}{h}+0.883+0.165\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r-1}{{{\mathrm{\ϵ}}_r}^2}+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r+1}{{\mathrm{\π\ϵ}}_r}[\ln (\frac{E_4}{h}+1.88)+0.758\left]\right\}}^{-1}\\ \frac{E_4}{h}\≤1& \frac{120}{\sqrt{2({\mathrm{\ϵ}}_r+1)}}[\ln \frac{8h}{E_4}+\frac{1}{32}{\left(\frac{E_4}{h}\right)}^2-\frac{{\mathrm{\ϵ}}_r-1}{{\mathrm{\ϵ}}_r+1}(0.2258+\frac{0.1208}{{\mathrm{\ϵ}}_r})]\end{array}\right.,$ E₄为馈电输入端(54)的微带线宽度，ε_r为介质板(10)所选材料的介电常数，h为介质板(10)所选材料的板厚，π取值3.14。

7.根据权利要求1所述的基于串并馈馈电网络的微带顺序旋转阵列天线，其特征在于：该阵列天线在频段28.5GHz～29.5GHz范围内，轴比小于1.15dB；增益在29GHz处达14dBi，在频段28.5GHz～29.5GHz范围内增益大于12.63dBi。

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