CN103441337A - 一种高增益的阵列天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高增益的阵列天线包括一个第一威尔金森功分器和至少两个相同的支路结构，支路结构的个数与第一威尔金森功分器的输出端个数相同，每个支路结构包括一个LNA、一个第二威尔金森功分器和至少一个单元天线阵列，所述单元天线阵列的个数与第二威尔金森功分器的输出端个数相同，且各个单元天线阵列中的单元天线个数至少为一个；LNA的输出端与第二威尔金森功分器的输入端相连，第二威尔金森功分器的每个输出端都与一个单元天线阵列相连；所述第一威尔金森功分器的输出端分别对应连接各支路结构中的LNA的输入端。采用LTCC介质板，降低天线的体积，同时加入低噪声放大器，对信号进行放大，两者结合，减少能量的损耗，提高天线的增益。

Description

一种高增益的阵列天线
技术领域
本发明涉及微波技术领域，特别涉及一种高增益的阵列天线。
背景技术
微波天线作为通信技术领域最常用的天线，其使用越来越广泛，对它的研究也越来越深入，但目前设计的微波天线普遍存在增益低的现象，主要原因是天线的体积比较大，微带线的弯折总会带来或多或少的能量损耗，同时当天线单元比较多时，天线的体积比较庞大，各部分之间的连接都会带来能量的损耗，这些都成为天线增益不高的主要原因。
发明内容
本发明针对背景技术的缺陷，提出了一种高增益的阵列天线，采用LTCC介质板，降低天线的体积，同时加入低噪声放大器（简称LNA），对信号进行放大，两者结合，减少能量的损耗，提高天线的增益。
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下；
  一种高增益的阵列天线，包括一个第一威尔金森功分器和至少两个相同的支路结构，支路结构的个数与第一威尔金森功分器的输出端个数相同，每个支路结构包括一个LNA、一个第二威尔金森功分器和至少一个单元天线阵列，所述单元天线阵列的个数与第二威尔金森功分器的输出端个数相同，且各个单元天线阵列中的单元天线个数至少为一个；LNA的输出端与第二威尔金森功分器的输入端相连，第二威尔金森功分器的每个输出端都与一个单元天线阵列相连；所述第一威尔金森功分器的输出端分别对应连接各支路结构中的LNA的输入端。
作为本发明的进一步优化方案，还包括两层结构的介质板，所述的第一级威尔金森功分器和所述的单元天线阵列位于介质板的第一层表面，所述的第二级威尔金森功分器位于介质板的第二层表面，所述的LNA位于介质板的第一层内部。
作为本发明的进一步优化方案，所述的介质板的第一层与第二层电路通过金属孔连接，金属孔贯穿第一层内部。
作为本发明的进一步优化方案，所述的介质板采用LTCC介质板。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
第一、天线的损耗减少，增益明显提高；
第二、采用LTCC技术，天线的体积减小。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本实施例中所有的威尔金森功分器采用四个输出端的结构，下面简称1×4威尔金森功分器为例说明。
一种高增益的阵列天线，结构如图1所示，包括一个第一威尔金森功分器和至少两个相同的支路结构，支路结构的个数与第一威尔金森功分器的输出端个数相同，每个支路结构包括一个LNA、一个第二威尔金森功分器和至少一个单元天线阵列，所述单元天线阵列的个数与第二威尔金森功分器的输出端个数相同，且各个单元天线阵列中的单元天线个数至少为一个；LNA的输出端与第二威尔金森功分器的输入端相连，第二威尔金森功分器的每个输出端都与一个单元天线阵列相连；所述第一威尔金森功分器的输出端分别对应连接各支路结构中的LNA的输入端。
天线的介质板采用的是LTCC介质板，LTCC介质板为两层，微带天线阵列和第一1×4威尔金森功分器位于第一层，第二1×4威尔金森功分器、第三1×4威尔金森功分器、第四1×4威尔金森功分器、第五1×4威尔金森功分器为相同结构，且都位于介质板的第二层，第一1×4威尔金森功分器的正下方，两层直接通过金属孔连接，金属孔从贯穿第一层内部，第一LNA、第二LNA、第三LNA和第四LNA埋在介质板的第一层，输入输出端口通过微带线与其他部件相连。
信号先经过第一1×4威尔金森功分器分成四路，然后各经过第一、第二、第三和第四LNA进行放大，经过放大后的信号再各经过第二、第三、第四、第五1×4威尔金森功分器，每路信号都被分成思路后各接一个一个1×4微带天线阵列输出。有了LNA的作用，信号的增益足够大，也就保证了天线的增益。

Claims (4)

1.一种高增益的阵列天线，其特征在于：包括一个第一威尔金森功分器和至少两个相同的支路结构，支路结构的个数与第一威尔金森功分器的输出端个数相同，每个支路结构包括一个LNA、一个第二威尔金森功分器和至少一个单元天线阵列，所述单元天线阵列的个数与第二威尔金森功分器的输出端个数相同，且各个单元天线阵列中的单元天线个数至少为一个；LNA的输出端与第二威尔金森功分器的输入端相连，第二威尔金森功分器的每个输出端都与一个单元天线阵列相连；所述第一威尔金森功分器的输出端分别对应连接各支路结构中的LNA的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种高增益的阵列天线，其特征在于：还包括两层结构的介质板，所述的第一级威尔金森功分器和所述的单元天线阵列位于介质板的第一层表面，所述的第二级威尔金森功分器位于介质板的第二层表面，所述的LNA位于介质板的第一层内部。
3.根据权利要求2所述的一种高增益的阵列天线，其特征在于：所述的介质板的第一层与第二层电路通过金属孔连接，金属孔贯穿第一层内部。
4.根据权利要求2或3所述的一种高增益的阵列天线，其特征在于：所述的介质板采用LTCC介质板。
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