CN106342370B - 一种宽带缝隙耦合微带天线 - Google Patents
一种宽带缝隙耦合微带天线Info
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Abstract
本发明一种宽带缝隙耦合微带天线属于微波天线技术，涉及对现有缝隙耦合微带天线的改进。它包括天线基板[3]、馈电网络基板[4]和馈电网络保护基板[5]，其特征在于，所说的天线基板[3]为带有单层微带贴片的天线基板；有一个微带贴片保护基板[2]，微带贴片保护基板[2]的下表面与天线基板[3]的上表面粘接为整体。本发明的频带宽，体积小，机械强度高，适合共形，不需要外置天线罩，能全面满足宽带、共形相控阵雷达对天线的要求。
Description
技术领域
本发明属于微波天线技术，涉及对现有缝隙耦合微带天线的改进。
背景技术
共形相控阵雷达以其不影响飞行器气动性能、扫描范围大及RCS小等优点，已受到了广泛的关注。共形相控阵要求天线单元具备机械强度高、体积小等特性，同时，为满足其对电性能的要求，天线又需要具备较宽的工作频带。
缝隙耦合微带天线由于拥有结构、工艺简单，成本低廉，寄生辐射小等优点，已得到了一定的应用。但是，传统缝隙耦合单层微带贴片天线的带宽较窄，难以在要求宽带性能的雷达上使用。现有缝隙耦合微带天线的带宽展宽技术主要包括附加寄生辐射贴片以及降低辐射贴片介质层的介电常数，如采用空气或者泡沫等低介电常数的材料。如果为了增加带宽而采用多层微带贴片天线，这样将导致整个天线层数和厚度的增加，会引入更多的加工误差，不利于保证天线性能的一致性，不适合共形。采用空气或者泡沫材料，会降低整个天线的机械强度，不利于工程化应用，也不利于共形。此外，为保护天线，现有缝隙耦合微带天线需要附加外置的天线罩，增加了天线的体积和成本。
发明内容
本发明的目的是：提供一种频带宽、体积小、机械强度高、适合共形、不需要外置天线罩的缝隙耦合微带天线。
本发明的技术方案是：一种宽带缝隙耦合微带天线，包括天线基板、馈电网络基板和馈电网络保护基板，在天线基板的上表面有1～16个矩形微带贴片，在馈电网络基板的上表面有与微带贴片数量相等、位置对应的耦合缝，天线基板的下表面与馈电网络基板的上表面粘接为整体，馈电网络基板的下表面与馈电网络保护基板的上表面粘接为整体；其特征在于，
(1)所说的天线基板为带有单层微带贴片的天线基板；
(2)有一个微带贴片保护基板，微带贴片保护基板的下表面与天线基板的上表面粘接为整体。
本发明的优点是：频带宽，体积小，机械强度高，适合共形，不需要外置天线罩，能全面满足宽带、共形相控阵雷达对天线的要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中天线基板3上表面的示意图。
具体实施方式
一种宽带缝隙耦合微带天线，包括天线基板3、馈电网络基板4和馈电网络保护基板5，在天线基板3的上表面有1～16个矩形微带贴片1，在馈电网络基板4的上表面有与微带贴片1数量相等、位置对应的耦合缝，天线基板3的下表面与馈电网络基板4的上表面粘接为整体，馈电网络基板4的下表面与馈电网络保护基板5的上表面粘接为整体；其特征在于，
(1)所说的天线基板3为带有单层微带贴片的天线基板；
(2)有一个微带贴片保护基板2，微带贴片保护基板2的下表面与天线基板3的上表面粘接为整体。
所说的微带贴片保护基板2、天线基板3、馈电网络基板4和馈电网络保护基板5采用聚四氟乙烯材料制造，介电常数为2.17～4.1。该种材料柔韧性好，便于共形；介电常数较底，便于展宽带宽。
微带贴片保护基板2的厚度为：h1＝0.2～0.8mm，天线基板3的厚度为：h2＝2.3mm～3.4mm，馈电网络基板4的厚度为：h3＝0.1～1mm，馈电网络保护基板5的厚度为：h4＝0.1mm～1mm。
本发明选择了合理的微带贴片保护基板、天线基板、馈电网络基板和馈电网络保护基板的厚度以及介电常数，在仅使用单层微带贴片的情况下展宽了工作频带，实现了天线整体制造，减少了体积。聚四氟乙烯材料的使用也使天线的机械强度得到了提升。由于增加了微带贴片保护基板，省略了外置天线罩，进一步减小了体积和成本。
实施例1
所说的微带贴片保护基板2的介电常数为3.2，天线基板3的介电常数为2.98，馈电网络基板4和馈电网络保护基板5的介电常数均为2.55，微带贴片保护基板2的厚度h1＝0.127mm，天线基板3的厚度h2＝2.52mm，馈电网络基板4的厚度h3＝0.254mm，馈电网络保护基板5的厚度h4＝0.254mm。实施例1天线单元的频段8.35～10.35GHz，相对带宽为21.4％(VSWR＜2)，体积相对于同频段多层天线缩小30％以上。
实施例2
所说的微带贴片保护基板2的介电常数为2.2，天线基板3的介电常数为2.2，馈电网络基板4和馈电网络保护基板5的介电常数均为2.2，微带贴片保护基板2的厚度h1＝0.508mm，天线基板3的厚度h2＝3.175mm，馈电网络基板4的厚度h3＝0.508mm，馈电网络保护基板5的厚度h4＝0.508mm。实施例2天线单元的频段8.4～11.7GHz，相对带宽为32.8％(VSWR＜2)，体积相对于同频段多层天线缩小20％以上。
实施例3
所说的微带贴片保护基板2的介电常数为2.17，天线基板3的介电常数为2.33，馈电网络基板4和馈电网络保护基板5的介电常数均为3.5，微带贴片保护基板2的厚度h1＝0.254mm，天线基板3的厚度h2＝2.96mm，馈电网络基板4的厚度h3＝0.762mm，馈电网络保护基板5的厚度h4＝0.762mm。实施例3天线单元的频段8.3～10.7GHz，相对带宽为25.3％(VSWR＜2)，体积相对于同频段多层天线缩小25％以上。
Claims (3)
1.一种宽带缝隙耦合微带天线，包括天线基板[3]、馈电网络基板[4]和馈电网络保护基板[5]，在天线基板[3]的上表面有1～16个矩形微带贴片[1]，在馈电网络基板[4]的上表面有与微带贴片[1]数量相等、位置对应的耦合缝，天线基板[3]的下表面与馈电网络基板[4]的上表面粘接为整体，馈电网络基板[4]的下表面与馈电网络保护基板[5]的上表面粘接为整体；其特征在于，
(1)所说的天线基板[3]为带有单层微带贴片的天线基板；
(2)有一个微带贴片保护基板[2]，微带贴片保护基板[2]的下表面与天线基板[3]的上表面粘接为整体。
2.根据权利要求1所述的宽带缝隙耦合微带天线，其特征在于，所说的微带贴片保护基板[2]、天线基板[3]、馈电网络基板[4]和馈电网络保护基板[5]采用聚四氟乙烯材料制造，介电常数为2.17～4.1。
3.根据权利要求1或2所述的宽带缝隙耦合微带天线，其特征在于，微带贴片保护基板[2]的厚度为：h1＝0.2～0.8mm，天线基板[3]的厚度为：h2＝2.3mm～3.4mm，馈电网络基板[4]的厚度为：h3＝0.1～1mm，馈电网络保护基板[5]的厚度为：h4＝0.1mm～1mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN109390673A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-26 | 成都北斗天线工程技术有限公司 | 一种凹形共形介质谐振器天线及其工作方法 |
| CN110299610A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-01 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种超宽带低剖面共形天线 |
| CN113193350A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-30 | 人民华智通讯技术有限公司 | 一种用于定位的无银浆微带天线 |
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