CN102117969B - 一种阵列天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阵列天线，包括微带天线阵列、反射板以及移相馈电网络，上述微带天线阵列位于上述反射板的正面，上述移相馈电网络位于上述反射板的背面。本发明结构紧凑，抗干扰能力强，具有良好的轴比性能和低仰角增益。

Description

一种阵列天线
技术领域
本发明涉及天线领域，尤其涉及一种阵列天线。
背景技术
随着卫星导航以及测量技术的不断发展，卫星定位系统也得到了日益广泛的应用。目前，全球已有多个国家建立了自己的卫星定位系统，如中国的北斗卫星导航系统、美国的全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、俄罗斯的全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GLONASS)以及欧洲的Galileo卫星定位导航系统。以GPS为代表的卫星导航系统的卫星信号十分微弱，很容易受到外界的射频干扰，故卫星信号的接收设备的天线的抗干扰性能要求就比较高，若接收设备的天线的抗干扰能力不够，严重的情况下可能导致接收设备不能正常工作。目前基本上采用阵列式自适应天线技术来实现天线的抗干扰能力，常规使用阵列天线采用单馈点馈电，其存在带宽窄，低仰角轴比差，生产调试复杂等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阵列天线，以解决现有的阵列天线带宽窄，低仰角轴比差的问题。本发明结构紧凑，抗干扰能力强，具有良好的轴比性能和低仰角增益。
本发明提供一种阵列天线，上述天线包括微带天线阵列、反射板以及移相馈电网络，上述微带天线阵列位于上述反射板的正面，上述移相馈电网络位于上述反射板的背面。
优选地，上述微带天线阵列中每个微带天线单元均通过双馈针馈电。
优选地，上述微带天线阵列中的微带天线单元中心设置有金属化过孔。
优选地，上述微带天线阵列中的每相邻两个微带天线单元之间的隔离度均大于15dB。
优选地，上述微带天线阵列中每个微带天线单元均具有一独立的移相馈电网络。
优选地，上述移相馈电网络与上述微带天线单元对称设置于上述反射板的两个面上。
本发明采用低剖面且使用双馈针的微带天线阵列，每相邻两个微带天线单元间的隔离度均大于15dB，并且每个微带天线单元中心均设置了金属化过孔，使得天线不仅具备良好接地，而且具有较强的抗干扰能力；本发明采用移相馈电网络产生90度相位差馈电，使得天线实现了圆极化工作；仿真和实测结果都表明，本发明上述天线具有良好的轴比带宽及低仰角增益；本发明可应用于卫星导航定位系统领域抗干扰自适应天线系统的前端。
附图说明
图1是本发明阵列天线具有4个微带天线单元时的正面示意图；
图2是图1所述阵列天线的背面示意图；
图3是图1所述阵列天线的切面示意图；
图4是图1所述阵列天线的微带天线单元的增益仿真图；
图5是图1所述阵列天线的微带天线单元的轴比仿真图；
图6是图1所述阵列天线的微带天线单元的隔离度仿真图；
图7是本发明阵列天线具有8个微带天线单元时的正面示意图；
图8是图7所述阵列天线的背面示意图；
图9是图7所述阵列天线的切面示意图；
图10是图7所述阵列天线的周围的微带天线单元的增益仿真图；
图11是图7所述阵列天线的周围的微带天线单元的轴比仿真图；
图12是图7所述阵列天线的中心微带天线的增益仿真图；
图13是图7所述阵列天线的中心微带天线的轴比仿真图；
图14是图7所述阵列天线的微带天线单元的隔离度仿真图.
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，是本发明阵列天线具有4个微带天线单元时的正面示意图；结合图2，即图1所述阵列天线的背面示意图，本实施例中，上述阵列天线包括微带天线阵列、反射板2以及移相馈电网络3，微带天线阵列由4个微带天线单元1组成，4个微带天线单元1以反射板2的中心为中心，等距分布在反射板2的正面，相邻微带天线单元1的隔离度均大于15dB；每个微带天线单元1均具有一独立的移相馈电网络3，即移相馈电网路3的个数与微带天线单元1的个数相同；移相馈电网络3位于反射板2的背面，微带天线单元1与移相馈电网络3以反射板2为对称面对称分布在反射板2的正面和背面；图中，11为微带天线单元1的中心过孔，该过孔用以保证微带天线单元1能够良好接地；12为微带天线单元的馈针位置示意孔，微带天线单元1通过双馈针直接馈电。
如图3所示，是图1所述天线切面示意图；图中，1为微带天线单元，2为反射板，3为移相馈电网络；11为微带天线单元1的中心过孔，13为微带天线单元的馈针。
如图4所示，是图1所述阵列天线微带天线单元的增益仿真图，其中横轴(X轴)表示仰角角度，纵轴(Y轴)表示天线增益。
如图5所示，是图1所述阵列天线的微带天线单元的轴比仿真图，其中横轴(X轴)表示仰角角度，纵轴(Y轴)表示轴比。
如图6所示，是图1所述阵列天线的微带天线单元的隔离度仿真图，其中横轴(X轴)表示频率，纵轴(Y轴)表示隔离度。
如图7所示，是本发明阵列天线具有8个微带天线单元时的优选实施例的正面示意图；结合图8，即图7所述阵列天线的背面示意图，本实施例中，微带天线阵列由8个微带天线单元1组成，则移相馈电网络3也为8个，各微带天线单元1以反射板2的中心为中心呈一个中心、七个等距周边辐射状分布在反射板2上，相邻微带天线单元1的隔离度均大于15dB；移相馈电网络3也以同样的方式分布在反射板2的背面，即移相馈电网络3与微带天线单元1对称设置于反射板2的两个面上，使得天线结构紧凑又满足隔离度的要求。
在其他实施例中，微带天线单元1的个数及布局还可以是其他的组合，只要满足每相邻两个微带天线单元1之间的隔离度大于15dB即可，对于隔离度的要求使得本发明天线具有较高的抗干扰能力。
如图9所示，是图7所述阵列天线切面示意图；图中，1为微带天线单元，2为反射板，3为移相馈电网络；11为微带天线单元1的中心过孔，13为微带天线单元的馈针。
如图10所示，是图7所述阵列天线的周围的微带天线单元的增益仿真图，其中横轴(X轴)表示仰角角度，纵轴(Y轴)表示天线增益。
如图11所示，是图7所述阵列天线的周围的微带天线单元的轴比仿真图，其中横轴(X轴)表示仰角角度，纵轴(Y轴)表示轴比。
如图12所示，是图7所述阵列天线的中心微带天线的增益仿真图，其中横轴(X轴)表示仰角角度，纵轴(Y轴)表示天线增益。
如图13所示，是图7所述阵列天线的中心微带天线的轴比仿真图，其中横轴(X轴)表示仰角角度，纵轴(Y轴)表示轴比。
如图14所示，是图7所述阵列天线的微带天线单元的隔离度仿真图，其中横轴(X轴)表示频率，纵轴(Y轴)表示隔离度。虚线表示的是天线的中心微带天线与与周围任意一个微带天线单元之间的隔离度，实线表示的是周围相邻两个微带天线单元之间的隔离度。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明内容所作的等效变换，或将本发明直接/间接运用在具体设备或者其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种阵列天线，其特征在于，所述天线包括微带天线阵列、反射板以及移相馈电网络，所述微带天线阵列位于所述反射板的正面，所述移相馈电网络位于所述反射板的背面。
2.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述微带天线阵列中每个微带天线单元均通过双馈针馈电。
3.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述微带天线阵列中的微带天线单元中心设置有金属化过孔。
4.根据权利要求1、2或3中任意一项所述的阵列天线，其特征在于，所述微带天线阵列中的每相邻两个微带天线单元之间的隔离度均大于15dB。
5.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述微带天线阵列中每个微带天线单元均具有一独立的移相馈电网络。
6.根据权利要求5所述的阵列天线，其特征在于，所述移相馈电网络与所述微带天线单元对称设置于所述反射板的两个面上。
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