CN105281045B - 微带阵列天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微带阵列天线，包括一水平设置的反射基板及安装在该基板上的天线本体，天线本体由金属薄片一体冲压制造而成，其包括与反射基板平行设置的多个薄片状辐射部以及连接在相邻辐射部之间的狭长形传输微带，所述传输微带的中间位置水平延伸悬空设有一馈入部，馈入部与辐射部之间的传输微带上设有若干调整部。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种微带阵列天线，尤其指一种双极化微带阵列天线。
【背景技术】
电子设备之间对于无线传输的速率及可靠性的要求越来越高，市场上也相应出现了各种各样使用微带阵列天线的电子产品。由于微带阵列天线具有体积小、重量轻、制作简单、安装方便、外观美观等优点，而且用于户外时受风和雨雪的影响较小，因此深受用户的欢迎。目前，阵列天线已成功地应用于机载雷达、卫星通信、移动通信和卫星电视系统。微带天线的主要缺点是频带窄、介质损耗大，特别是工作在较高频率时，其不足尤为明显。虽然这些缺点可以采用外加寄生贴片等技术来加以克服，但无疑增加了制造难度，而且，现有通过寄生贴片单元组成的微带阵列天线大多是单极化的天线，仍然不能满足现在无线通信系统的要求。因此，有必要提供一种宽频带、低损耗、易于生产的双极化微带阵列天线。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种易于生产并具有较宽频宽的双极化微带阵列天线。
为了实现上述目的，本发明提供一种微带阵列天线，包括一水平设置的反射基板以及安装在该基板上的天线本体，所述天线本体包括与反射基板平行设置的多个薄片状辐射部，连接在相邻辐射部之间的狭长形传输微带，所述传输微带的中间位置水平延伸悬空设有一馈入部，馈入部与辐射部之间的传输微带上设有若干调整部，所述调整部的宽度大于传输微带的宽度。
所述传输微带是由薄片状金属与辐射部一体冲压形成，传输微带平行设置于辐射部与反射基板之间。
所述辐射部为正方形，该正方形的边长为该微带阵列天线工作频段中心值对应的二分之一波长。
所述传输微带包括相对地分布在辐射部两边的第一微带及第二微带，馈入部包括分别设置在第一微带上的第一馈入部及设置在第二微带上的第二馈入部，所述第一馈入部与第二馈入部对应的工作频率相同。
所述微带阵列天线还包括连接在辐射部与传输微带之间的连接臂，所述连接臂的一端连接到传输微带，另一端连接到正方形辐射部相邻两个边的中间位置。
所述连接臂包括垂直于辐射部所在平面的竖直臂及垂直于传输微带的水平臂。
所述调整部的长度等于该传输微带工作频段中心值对应的四分之一波长。
所述调整部为与传输微带一体冲压形成，其中至少有一个调整部为具有不同宽度的阶梯状结构。
所述辐射部及传输微带上设有若干通孔，天线组件还进一步包括分别支撑在辐射部及传输微带与反射基板之间的若干定位柱，所述定位柱经过通孔并保持辐射部及传输微带与反射基板之间的距离相对固定。
并且，所述馈入部为T形。
相较于现有技术，本发明所揭示的微带阵列天线具有结构简单、成本低廉及具有较宽频宽等优点。
【附图说明】
图1为符合本发明的微带阵列天线的立体图。
图2为图1所示微带阵列天线的部分分解图。
图3为图1所示微带阵列天线的俯视图。
图4为图1所示微带阵列天线的侧视图。
图5为图1所示微带阵列天线的仰视图。
【具体实施方式】
参照图1至图5所示，符合本发明的微带阵列天线100包括一水平设置的反射基板50，安装在该反射基板50上的天线本体1，固定在反射基板50上与天线本体1电性连通的线缆40，以及安装在线缆40另一端的连接器60，选择性地，微带阵列天线100还包括将线缆相对固定在发射基板50上的固定件70，固定件70可以选择任何具有粘性的胶带，或者通过铆接等手段将线缆40固定在发射基板50的上。本实施例中，天线本体1安装于反射基板50的上表面55，线缆40固定在反射基板50的下表面56。天线本体1通过若干第一定位柱52保持与发射基板50之间的间距，并通过螺栓51紧固在第一定位柱52的顶端（未标号），所述第一定位柱52的底端（未标号）被固定于发射基板50上。
天线本体1包括与反射基板50平行设置的薄片状并大致呈正方形的第一辐射部10与第二辐射部20，以及连接在第一辐射部10与第二辐射部20之间的狭长形的第一传输微带31与第二传输微带32，所述第一传输微带31与第二传输微带32分别自第一辐射部10的相邻两个边的中间位置延伸到第二辐射部20的相邻两个边的中间位置。前述第一定位柱52和螺栓51锁定在正方形的第一辐射部10与第二辐射部20的中心处。由于第一定位柱52的高度是一致的，因此第一辐射部10与第二辐射部20位于平行于反射基板50的同一平面内，所述第一传输微带31与第二传输微带32被设置在平行于反射基板50的另一平面中，并位于第一辐射部10与反射基板50之间。
所述第一传输微带31包括狭长形的第一基部301以及自第一基部301两端分别朝向第一辐射部10及第二辐射部20延伸的两个第一水平臂313以及与各第一水平臂313相连并沿垂直于反射基板50方向延伸的两个第一竖直臂314，所述第一竖直臂314的长度等于第一传输微带31所在平面与第一辐射部10所在平面之间的距离；所述第二传输微带32包括狭长形的第二基部302以及自第二基部302两端分别朝向第一辐射部10及第二辐射部20的侧边延伸的两个第二水平臂321，自各第二水平臂321的末端向第一辐射部10及第二辐射部20延伸的第三水平臂322以及自各第三水平臂313的末端沿垂直于反射基板50方向延伸到第一辐射部10及第二辐射部20的两个第二竖直臂323，所述第二竖直臂323的长度等于第一竖直臂314的长度，即第一传输微带31与第二传输微带32被设置在同一平面内。为了保持第一传输微带31和第二传输微带32与反射基板50之间的间距不变，第一传输微带31上设有若干支撑孔318，发射基板50上同样设有若干安装孔（未标号），微带阵列天线100还包括分别支撑在反射基板50与第一传输微带31和反射基板50与第二传输微带32之间的若干若干第二定位柱53，所述定位柱53包括柱状的主体部530及位于主体部530两端的直径较小的凸棱531，所述第二定位柱53的两个凸棱531分别穿过支撑孔318及设于反射基板50上的安装孔。优选地，反射基板50的下表面56上还安装有若干第三定位柱54，第三定位柱54支撑反射基板50使其悬空设置，起到保护线缆40及固定件70的目的。
所述第一传输微带31与第二传输微带32是与第一辐射部10及第二辐射部20一体由薄片状金属冲压形成。并且，第一传输微带31与第二传输微带32分别设置在第一辐射部10及第二辐射部20的两侧。第一传输微带31的中间位置水平延伸设有第一馈入部33，所述第一馈入部33悬空设置并在水平方向上向两边垂直延伸凸出设有第一调整部332，第一馈入部33大致为T形，并在两个第一调整部332之间设有第一馈入孔331；第二传输微带32的中间位置水平延伸设有第二馈入部34，所述第二馈入部34悬空设置并在水平方向上向两边垂直延伸凸出设有第二调整部342，因此，第二馈入部34同样大致为T形，且在两个第二调整部342之间还设有第二馈入孔341。
第一馈入部33与第一辐射部10及第二辐射部20之间的第一传输微带31上均设有第一补偿部310，所述第一补偿部310包括宽部311及窄部312以形成一阶梯状平面结构，其中窄部312相对于宽部311在垂直于第一传输微带31狭长形的第一基部301的宽度方向上更狭窄，但仍然宽于第一基部301的宽度。第二馈入部34与第一辐射部10及第二辐射部20之间的第二传输微带32上均设有第二补偿部320，所述第二补偿部320在垂直于第二传输微带31狭长形的第二基部302的宽度方向上宽于第二基部302的宽度。另外，第二传输微带32上的第二水平臂321与第二基部302和第三水平臂322的连接处都分别进一步凸出设有第三调整部324。所述第一调整部332，第二调整部342，第三调整部324，第一补偿部310以及第二补偿部320都是为了调整微带阵列天线100的阻抗而设置，使微带阵列天线100得到较宽的工作频率及较高的增益。其中，第一补偿部310上的宽部311及窄部312长度之和大致等于第一馈入部33工作的中心频率对应波长的四分之一，而正方形第一辐射部10与第二辐射部20的边长均大致等于该波长的一半。
线缆40包括焊接在第一馈入孔331上的中心导体41，绝缘地围设在中心导体41周边的接地层42，隔离在中心导体41与接地层42之间的第一绝缘层43以及包覆在接地层42外围的第二绝缘层44，所述接地层42局部暴露出第二绝缘层44并电性连接到反射基板50上；类似地，第二馈入部34上的第二馈入孔341上也焊接有另一线缆40。本实施例中，第一馈入部33与第二馈入部34对应的工作频率大致相同，极化方向不同。
由于微带阵列天线100所采用的天线本体1是由金属薄片一体冲压形成，因此该微带阵列天线的结构较为简单，易于制造，测试结果显示该微带阵列天线100还具有较宽的工作频宽，几乎可达到中心频率2.5GHz的百分之十六，即使在这样的频宽下，符合本发明的微带阵列天线100仍然具有较高的增益。
Claims (10)
1.一种微带阵列天线，包括一水平设置的反射基板以及安装在该基板上的天线本体，其特征在于：所述天线本体包括与反射基板平行设置的多个薄片状辐射部，连接在相邻辐射部之间的狭长形传输微带，所述传输微带的中间位置水平延伸悬空设有一馈入部，馈入部与辐射部之间的传输微带上设有若干调整部，所述调整部的宽度大于传输微带的宽度，所述传输微带包括第一微带和第二微带，所述第一微带与第二微带分别自辐射部的相邻两个边的中间位置延伸到另一辐射部的相邻两个边的中间位置。
2.如权利要求1所述的微带阵列天线，其特征在于：所述传输微带是由薄片状金属与辐射部一体冲压形成，传输微带平行设置于辐射部与反射基板之间。
3.如权利要求1所述的微带阵列天线，其特征在于：所述辐射部为正方形，该正方形的边长为该微带阵列天线工作频段中心值对应的二分之一波长。
4.如权利要求3所述的微带阵列天线，其特征在于：馈入部包括分别设置在第一微带上的第一馈入部及设置在第二微带上的第二馈入部，所述第一馈入部与第二馈入部对应的工作频率相同。
5.如权利要求3所述的微带阵列天线，其特征在于：所述微带阵列天线还包括连接在辐射部与传输微带之间的连接臂，所述连接臂的一端连接到传输微带，另一端连接到正方形辐射部相邻两个边的中间位置。
6.如权利要求5所述的微带阵列天线，其特征在于：所述连接臂包括垂直于辐射部所在平面的竖直臂及垂直于传输微带的水平臂。
7.如权利要求1所述的微带阵列天线，其特征在于：所述调整部的长度等于该传输微带工作频段中心值对应的四分之一波长。
8.如权利要求1所述的微带阵列天线，其特征在于：所述调整部为与传输微带一体冲压形成，其中至少有一个调整部为具有不同宽度的阶梯状结构。
9.如权利要求1所述的微带阵列天线，其特征在于：所述辐射部及传输微带上设有若干通孔，天线组件还进一步包括分别支撑在辐射部及传输微带与反射基板之间的若干定位柱，所述定位柱经过通孔并保持辐射部及传输微带与反射基板之间的距离相对固定。
10.如权利要求1所述的微带阵列天线，其特征在于：所述馈入部为T形。
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