CN103956586B - 平板阵列天线 - Google Patents

平板阵列天线 Download PDF

Info

Publication number
CN103956586B
CN103956586B CN201410186001.XA CN201410186001A CN103956586B CN 103956586 B CN103956586 B CN 103956586B CN 201410186001 A CN201410186001 A CN 201410186001A CN 103956586 B CN103956586 B CN 103956586B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flat plate
array antenna
plate array
power divider
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410186001.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103956586A (zh
Inventor
陈志兴
杨华
云宇
杨坚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Chuangxinda Microwave Electronic Co ltd
Guangdong Shenglu Communication Co ltd
Guangdong Shenglu Telecommunication Tech Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Shenglu Telecommunication Tech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Shenglu Telecommunication Tech Co Ltd filed Critical Guangdong Shenglu Telecommunication Tech Co Ltd
Priority to CN201410186001.XA priority Critical patent/CN103956586B/zh
Priority to PCT/CN2014/082788 priority patent/WO2015168989A1/zh
Publication of CN103956586A publication Critical patent/CN103956586A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103956586B publication Critical patent/CN103956586B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

本发明公开一种平板阵列天线，用于10GHz～100GHz的频率范围，其特征在于，包括：平板反射器，与平板反射器信号输出端连接的波导功分器，及与波导功分器信号连接的天线辐射单元；所述平板反射器具有多点平滑过渡的反射侧边，该反射侧边位于平板阵列天线的H面内，为平板阵列天线H面做幅度加权分布；所述波导功分器连接在反射侧边的一端，并位于平板阵列天线的E面内，为平板阵列天线E面做等幅分布；所述天线辐射单元包括矩形波导，及与矩形波导正交组装的介质格栅。与现有技术相比，本发明提供的平板阵列天线具有损耗低，工艺要求简单，加工精度要求不高，可制造性好的特点。

Description

平板阵列天线
技术领域
本发明涉及天线系统，尤其涉及一种用于移动通讯微波接力回传(back-haul)系统，同时可用于无线WIFI点对点(point-point link)基站间信号传输的平板阵列天线。
背景技术
天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。
目前世界上常用的天线主要有如下几种方案，1)微带线方案，特点是加工简单，成本低，体积小；但损耗大，带宽窄是这类天线不可克服的短板，因而不可能在E波段系统中采用。2)基于平板印刷电路的基片集成波导SIW技术，这类天线的损耗和带宽性能要比微带线方案好很多。但损耗和带宽性能还不能满足工程系统要求，同时这类天线必须采用多层印刷电路方案以及多层板通孔技术，使加工成本上升；至今还未在文献中看到这类技术成熟可行的样品。3)多层板波导技术。仿真的电讯指标可以很好，但加工工艺要求很高，在文献中看到的实际测量的性能指标，特别是损耗指标较差。
由此可见，现有的天线都不同时具备可实现的电性能和良好的可制造性。另外，在V波段和E波段也没有成熟的可借鉴的平板阵列天线设计技术。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种损耗低，加工组装简单，工作频带范围宽的平板阵列天线。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种平板阵列天线，用于10GHz～100GHz的频率范围，其特征在于，包括：平板反射器，与平板反射器信号输出端连接的波导功分器，及与波导功分器信号连接的天线辐射单元；
所述平板反射器具有多点平滑过渡的反射侧边，该反射侧边位于平板阵列天线的H面内，为平板阵列天线H面做幅度加权分布；
所述波导功分器连接在反射侧边的一端，并位于平板阵列天线的E面内，为平板阵列天线E面做等幅分布；
所述天线辐射单元包括矩形波导，及与矩形波导正交组装的介质格栅；所述天线辐射单元中的矩形波导为金属棒插入腔体壁进行安装后形成的空腔结构，该空腔结构的开口呈喇叭状；所述介质格栅正交插在空腔结构的开口上。
作为上述方案的进一步说明，所述波导功分器为波导长宽比不小于30的超模波导功分器。
与现有技术相比，本发明提供的高频平板阵列天线具有以下有益效果：
一、天线辐射单元由正交的矩形波导和介质格栅形成连栅树结构，使得天线的损耗很低，在保证天线辐射单元本身增益的同时，也具备很大的工作频带宽度。此外，这种连栅树结构大大降低了加工和组装的精度要求，非常适合采用塑料成型加金属镀层工艺，加工成本很低，重量很轻。
二、由于波导功分器为波导长宽比不小于30的超模波导功分器，用于高频传输时，损耗会非常小，有效降低该频段的微波传输损耗，保证天线阵整体的增益。同时，利用波导功分器将1路信号分成多路信号输出给末端的天线辐射单元，实现了天线阵列E面的等幅分布。
附图说明
图1所示为本发明提供的平板阵列天线结构示意图；
图2所示为平板反射器结构示意图；
图3所示为波导功分器结构示意图；
图4所示为天线辐射单元结构示意图；
图5所示为驻波反射系数图；
图6所示为天线辐射方向图。
附图标记说明：
1、平板反射器，2、波导功分器，3、天线辐射单元；
11、反射侧边；
31、矩形波导，32、介质格栅。
具体实施方式
为方便本领域普通技术人员更好地理解本发明实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。
如图1所示，一种平板阵列天线，用于10GHz～100GHz的频率范围，由平板反射器1，波导功分器2和天线辐射单元3级联构成。平板阵列天线输入端口采用WR/15标准波导(3.16×1.88mm2)馈电，输入端口连接平板反射器1实现H面的幅度分布，平板反射器1后端连接波导功分器2实现功率分配，平板阵列天线终端采用矩形波导加介质格栅的天线辐射单元3。与已有的技术比较，这种形式的天线损耗低，工艺要求简单，加工精度要求不高，可制造性好，适于采用介质材料以达到低成本化的目的，是一种非常好的高频平板阵列天线解决方案。
其中，如图2所示，所述平板反射器1具有多点平滑过渡的反射侧边11，该反射侧边11位于平板阵列天线的H面内，为平板阵列天线H面做幅度加权分布。实际制备时，反射侧边11上各平滑过渡点是考虑了相位补偿后确定的，其为波导功分器2的各功分枝节提供相同相位的波。
如图3所示，所述波导功分器2设置在平板阵列天线E面内，其波导长宽比不小于30。采用这种波导功分器的好处是，有效降低该频段的微波传输损耗，保证天线阵整体的增益。同时，由于波导功分器位于平板反射器反射侧边的后端，信号由反射侧边反射输出后，进入波导功分器，将1路信号分成多路信号输出给末端的天线辐射单元，实现了天线阵列E面的等幅分布。
如图4所示，所述天线辐射单元3由矩形波导31和介质格栅32组装在一起成连栅树结构，所述矩形波导31为金属棒插入腔体壁进行安装后形成的空腔结构，该空腔结构的开口呈喇叭状；所述介质格栅32正交插在空腔结构的开口上。天线辐射单元采用连栅树结构，大大降低了加工和组装的精度要求，特别适合采用塑料成型加金属镀层工艺，加工成本很低，同时重量很轻。
图5所示为本实施例制得平板阵列天线的一个驻波反射系数测试结果，从图中可以看出，在50GHz～70GHz的一个工作频率范围内，驻波反射损耗低于4dB。
图6所示为本实施例制得平板阵列天线的辐射方向图，从图中可以看出：主瓣宽度不超过80°，且旁瓣抑制比较明显，整个辐射波方向性好，抗干扰能力强。
以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。但凡依照本发明之实质，所做的简单改进、修饰或等效变换，都落在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (2)

1.平板阵列天线，用于10GHz～100GHz的频率范围，其特征在于，包括：平板反射器，与平板反射器信号输出端连接的波导功分器，及与波导功分器信号连接的天线辐射单元；
所述平板反射器具有多点平滑过渡的反射侧边，该反射侧边位于平板阵列天线的H面内，为平板阵列天线H面做幅度加权分布；
所述波导功分器连接在反射侧边的一端，并位于平板阵列天线的E面内，为平板阵列天线E面做等幅分布；
所述天线辐射单元包括矩形波导，及与矩形波导正交组装的介质格栅；所述天线辐射单元中的矩形波导为金属棒插入腔体壁进行安装后形成的空腔结构，该空腔结构的开口呈喇叭状；所述介质格栅正交插在空腔结构的开口上。
2.根据权利要求1所述的平板阵列天线，其特征在于，所述波导功分器为波导长宽比不小于30的超模波导功分器。
CN201410186001.XA 2014-05-04 2014-05-04 平板阵列天线 Active CN103956586B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410186001.XA CN103956586B (zh) 2014-05-04 2014-05-04 平板阵列天线
PCT/CN2014/082788 WO2015168989A1 (zh) 2014-05-04 2014-07-23 平板阵列天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410186001.XA CN103956586B (zh) 2014-05-04 2014-05-04 平板阵列天线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103956586A CN103956586A (zh) 2014-07-30
CN103956586B true CN103956586B (zh) 2016-08-24

Family

ID=51333834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410186001.XA Active CN103956586B (zh) 2014-05-04 2014-05-04 平板阵列天线

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN103956586B (zh)
WO (1) WO2015168989A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106025574B (zh) * 2016-06-28 2018-07-13 中国电子科技集团公司第三十九研究所 一种低副瓣水平极化平板阵列天线
CN106505288B (zh) * 2016-12-05 2022-02-11 安徽四创电子股份有限公司 一种三十二路波导e面功分器
CN106450643B (zh) * 2016-12-05 2022-06-07 安徽四创电子股份有限公司 E面波导定向耦合器及应用该耦合器的十六路波导功分器
RU2703926C1 (ru) * 2019-03-21 2019-10-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) (СПбГЭТУ "ЛЭТИ") Волноводная отражательная антенная решетка
CN109786968B (zh) * 2019-03-21 2023-11-28 成都赛康宇通科技有限公司 一种可调扇形波束victs阵列天线
CN110311219A (zh) * 2019-07-18 2019-10-08 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种用于毫米波雷达的串馈微带阵列天线及系统
CN112086735B (zh) * 2020-09-10 2023-09-08 浙江金乙昌科技股份有限公司 内部集成放大电路的微带功分电路
CN115036679B (zh) * 2022-07-14 2023-10-20 西安航天天绘数据技术有限公司 一种多子阵拼装的平板天线

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102292873A (zh) * 2008-12-12 2011-12-21 南洋理工大学 栅格阵列天线及其集成结构
CN202205886U (zh) * 2011-04-29 2012-04-25 刘建江 并馈阵列天线的辐射单元及并馈阵列天线
CN203085756U (zh) * 2012-12-20 2013-07-24 山东国威卫星通信有限公司 一种加载左手材料的高增益高效率的平板天线
CN203826563U (zh) * 2014-05-04 2014-09-10 广东盛路通信科技股份有限公司 平板阵列天线

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5327150A (en) * 1993-03-03 1994-07-05 Hughes Aircraft Company Phased array antenna for efficient radiation of microwave and thermal energy
CN1155354A (zh) * 1994-06-09 1997-07-23 闭合型“鲁桑特”股份公司 平面天线阵及其微带辐射器
US7352335B2 (en) * 2005-12-20 2008-04-01 Honda Elesys Co., Ltd. Radar apparatus having arrayed horn antenna parts communicated with waveguide
CN201266675Y (zh) * 2008-08-26 2009-07-01 东南大学 低损耗高增益多波束智能天线
CN102820542B (zh) * 2012-08-28 2015-04-15 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 波导缝隙天线及无线通信系统
CN103326135B (zh) * 2013-05-09 2014-12-24 北京航空航天大学 一种宽波束圆波导双模圆极化天线

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102292873A (zh) * 2008-12-12 2011-12-21 南洋理工大学 栅格阵列天线及其集成结构
CN202205886U (zh) * 2011-04-29 2012-04-25 刘建江 并馈阵列天线的辐射单元及并馈阵列天线
CN203085756U (zh) * 2012-12-20 2013-07-24 山东国威卫星通信有限公司 一种加载左手材料的高增益高效率的平板天线
CN203826563U (zh) * 2014-05-04 2014-09-10 广东盛路通信科技股份有限公司 平板阵列天线

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
The SWE Gapwave Antenna - A new Wideband Thin Planar Antenna for 60GHz Communications;Jian Yang;《2013 7th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP)》;20130412;第107-111页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103956586A (zh) 2014-07-30
WO2015168989A1 (zh) 2015-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103956586B (zh) 平板阵列天线
Mruk et al. Micro-coaxial fed 18 to 110 GHz planar log-periodic antennas with RF transitions
CN109244681A (zh) 基于77GHz毫米波雷达的微带阵列天线系统
CN104733853B (zh) 一种多层基片集成波导阵列天线
CN104167602A (zh) Q波段单向宽带毫米波圆极化缝隙天线
Chen et al. Compact substrate integrated waveguide (SIW) monopulse network for $ Ku $-band tracking system applications
CN207818904U (zh) 一种集成波导缝隙阵天线
CN108470988B (zh) 一种宽带低剖面高增益卫星天线
CN107706545B (zh) 一种具有宽角扫描功能的cts阵列天线系统
CN105743533A (zh) 一种基于高温无压无缝烧结技术的小型化毫米波收发组件
US11095031B2 (en) Lossy antenna arrays with frequency-independent beamwidth
CN1937316B (zh) 单脉冲基片集成波导缝隙阵列天线
CN104752839A (zh) 一种高增益宽带耦合缝翼型微带天线
WO2022222763A1 (zh) 相位平衡器及基站天线
CN103943963A (zh) 基于siw技术的双极化缝隙天线
CN203826563U (zh) 平板阵列天线
CN201498599U (zh) 多模单脉冲天线
CN113488769B (zh) 一种平行板波导功率分配器及cts天线
CN203760675U (zh) 基于siw技术的双极化缝隙天线
CN114188689B (zh) 一种宽带收发共用型同轴波导双工器
CN112615157B (zh) 一种应用平面渐近圆锥馈电臂的超宽带脉冲辐射天线
CN103779663B (zh) 双频正交极化高隔离度喇叭天线
CN208507972U (zh) 一种宽带低剖面高增益卫星天线
CN110768018A (zh) 一种以抛物盒天线为馈源的串馈型cts天线
CN104882680A (zh) 一种小型化的多波束天线阵列及与其连接的网络合路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220609

Address after: 528100 No. 4, Jinye Second Road, Southwest Industrial Park, Shuiqu District, Foshan City, Guangdong Province

Patentee after: GUANGDONG SHENGLU TELECOMMUNICATION TECH. Co.,Ltd.

Patentee after: Guangdong Shenglu Communication Co.,Ltd.

Address before: 528100 No. 4 Jinye Second Road, Southwest Industrial Park, Sanshui District, Foshan City, Guangdong Province

Patentee before: GUANGDONG SHENGLU TELECOMMUNICATION TECH. Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230324

Address after: No. 1, Building 3, No. 36 Aerospace Road, Longtan Industrial Park, Chenghua District, Chengdu City, Sichuan Province, 610051

Patentee after: CHENGDU CHUANGXINDA MICROWAVE ELECTRONIC CO.,LTD.

Patentee after: GUANGDONG SHENGLU TELECOMMUNICATION TECH. Co.,Ltd.

Patentee after: Guangdong Shenglu Communication Co.,Ltd.

Address before: 528100 No. 4, Jinye Second Road, Southwest Industrial Park, Shuiqu District, Foshan City, Guangdong Province

Patentee before: GUANGDONG SHENGLU TELECOMMUNICATION TECH. Co.,Ltd.

Patentee before: Guangdong Shenglu Communication Co.,Ltd.