CN110165398A - Ka波段驻波式串馈微带线阵天线、面阵天线及制作方法 - Google Patents
Ka波段驻波式串馈微带线阵天线、面阵天线及制作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种Ka波段驻波式串馈微带线阵天线、面阵天线及制作方法,微带线阵天线包括介质基板、接地层、主馈线、馈线以及串馈微带线阵,主馈线和串馈微带线阵均与介质基板上表面连接,接地层与介质基板下表面连接;串馈微带线阵包括第一阻抗变换匹配器以及若干阵元。微带面阵天线包括介质基板、接地层、主馈线、若干第二阻抗变换匹配器以及若干串馈微带线阵。主馈线、若干第二阻抗变换匹配器以及若干串馈微带线阵均与介质基板上表面连接,接地层与介质基板下表面连接;串馈微带线阵一端均开路,另一端均通过第二阻抗变换匹配器连接主馈线。主馈线上入射波和反射波叠加,实现驻波传输,利用串馈网络结构紧凑,设计简洁的优点,简化天线结构。
Description
技术领域
本发明属于天线领域,涉及一种Ka波段驻波式串馈微带线阵天线、面阵天线及制作方法。
背景技术
对比于其它类型天线,微带天线具有尺寸小、结构形式自由、低剖面、便于集成加工且成本低廉等一系列优点而被广泛应用。并且随着无线通信特别是在已经到来的5G时代的深入研究和应用发展,低端频率的频谱资源拥挤,即使采用扩大信道频谱容量技术,也不能满足将来无线通信的应用需要。为了获得高速、高效率和宽频带的无线通信系统,必须向高端频率扩展新的频谱资源,因此,毫米波频段成为开发与应用热点。
Ka波段工作频率范围为26.5GHz-40GHz,隶属于毫米波频段,常用与卫星通信,目前我国发射的保持实时通信的新型卫星均为Ka频段的通信卫星,与传统低频率波段的通信卫星相比,新型Ka频段的卫星传输速率提升了3~5倍。
但是,微带天线运用现有的多重并联T型功分器馈电网络结构,存在馈线损耗大、对贴片单元电流幅度匹配制作复杂以及空间利用率不高等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种Ka波段驻波式串馈微带线阵天线、面阵天线及制作方法,解决了现有微带天线的馈线损耗大、对贴片单元电流幅度匹配制作复杂以及空间利用率不高等问题。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种Ka波段驻波式串馈微带线阵天线,包括介质基板、接地层、主馈线、馈线以及串馈微带线阵;
主馈线和串馈微带线阵均与介质基板上表面连接,接地层与介质基板下表面连接;
串馈微带线阵包括第一阻抗变换匹配器以及若干阵元;若干阵元通过馈线依次级联,且两个端部的阵元一个连接第一阻抗变换匹配器,另一个开路;第一阻抗变换匹配器连接主馈线;
若干阵元的电流激励幅度比满足切比雪夫分布;相邻阵元的间距为电磁波在介质基板内的一个等效波长。
本发明Ka波段驻波式串馈微带线阵天线进一步的改进在于:
第一阻抗变换匹配器为长度为1/4等效波长的馈线。
若干阵元的长度相同,宽度比与电流激励幅度比相同。
串馈微带线阵包括八个阵元。
介质基板的厚度为0.254mm,材料为Rogers 5880。
本发明还提供了:
一种Ka波段驻波式串馈微带线阵天线的制作方法,包括以下步骤:
S1:根据介质基板材料和电磁波波段,通过仿真得到最优的无阻抗匹配的微带单元天线作为阵元;并通过仿真得到用于阵元级联的馈线的宽度;
S2:根据预设的阵元个数以及主副瓣电平比,通过切比雪夫综合法得到各阵元的电流激励幅度;
S3:根据各阵元的电流激励幅度通过阵元宽度渐变法重新确定各阵元的大小;阵元宽度比与电流激励幅度比相同;
S4:将各阵元通过驻波式串馈馈电网络方式连接,相邻阵元的间距为电磁波在介质基板内的一个等效波长,设置第一阻抗变换匹配器并与两个端部阵元中的一个连接,两个端部阵元中的另一个阵元设置为开路,得到串馈微带线阵;
S5:将第一阻抗变换匹配器与主馈线连接,将串馈微带线阵和主馈线均与介质基板上表面连接,并在介质基板下表面设置接地层,得到Ka波段的驻波式串馈微带线阵天线。
本发明还提供了:
一种Ka波段驻波式串馈微带面阵天线,包括介质基板、接地层、主馈线、若干第二阻抗变换匹配器以及若干串馈微带线阵;主馈线、若干第二阻抗变换匹配器以及若干串馈微带线阵均与介质基板上表面连接,接地层与介质基板下表面连接;所有串馈微带线阵的一端均开路,另一端均通过第二阻抗变换匹配器连接主馈线。
本发明Ka波段驻波式串馈微带面阵天线进一步的改进在于:
串馈微带线阵有四个,所述第一阻抗变换匹配器有两个;主馈线一端连接两条支馈线,每条支馈线上均串联一个第一阻抗变换匹配器,每个第一阻抗变换匹配器远离主馈线一侧的支馈线上均连接两个串馈微带线阵。
第二阻抗变换匹配器为长度为1/4等效波长的馈线。
本发明还提供了:
一种Ka波段驻波式串馈微带面阵天线的制作方法,包括以下步骤:
A1:根据介质基板材料和电磁波波段,通过仿真得到最优的无阻抗匹配的微带单元天线作为阵元;并通过仿真得到用于阵元级联的馈线的宽度;
A2:根据预设的阵元个数以及主副瓣电平比,通过切比雪夫综合法得到各阵元的电流激励幅度;
A3:根据各阵元的电流激励幅度通过阵元宽度渐变法重新确定各阵元的大小;阵元宽度比与电流激励幅度比相同;
A4:将各阵元通过驻波式串馈馈电网络方式连接,相邻阵元的间距为电磁波在介质基板内的一个等效波长,设置第一阻抗变换匹配器并与两个端部阵元中的一个连接,两个端部阵元中的另一个阵元设置为开路,得到串馈微带线阵;
A5:选取预设数量的串馈微带线阵,并将所有串馈微带线阵设置第一阻抗变换匹配器的一端均通过第二阻抗变换匹配器与主馈线连接,将所有串馈微带线阵、第二阻抗变换匹配器和主馈线均与介质基板上表面连接,并在介质基板下表面设置接地层,得到Ka波段的驻波式串馈微带面阵天线。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明微带线阵天线,通过串馈微带线阵在终端开路,从而主馈线上入射波和反射波叠加,并将相邻阵元的间距设置为电磁波在介质基板内的一个等效波长,实现电磁波在天线中的驻波传输,阵元通过馈线依次级联,线阵终端不需要接入匹配负载,有效的利用了串馈紧凑,设计简洁的优点,馈线损耗较小,更好地简化天线结构,利于提高天线整体辐射效率。相较于传统的多重并联T型功分器馈电网络而言,具有馈线较短,馈线损耗、散射损耗以及辐射损耗较小、易实现阵元电流幅度加权。相较于微带并馈网络而言,采用串馈网络空间利用率高,有利于实现天线的小型化。同时,各阵元的电流激励幅度比满足切比雪夫分布,实现低副瓣电平,进一步提高天线性能。
进一步的,若干阵元的长度相同,宽度比与电流激励幅度比相同,采用阵元宽度渐变法的不等元阵元设计,大大减少了在毫米波频段因改变过细的馈线宽度引起的传输线损耗,且阵元紧凑,有利于提升了天线辐射效率。
本发明微带线阵天线的制作方法,通过选择切比雪夫综合法进行阵列低副瓣设计,从阵元阵因子出发进行函数展宽,结果精确,波束宽度相对较窄,更具有方向性。选择阵元宽度渐变法进行阵元电流激励幅度控制,将阵元的宽度正比于电流激励幅度比,进行阵元宽度初值设置,采用阵元和馈线为一个整体,不需要进行阻抗匹配,只需利用馈线直接伸到阵元边缘,将归一化输入阻抗设置约为阵元边缘阻抗,调整馈线宽度,得到最终阵元。并且,阵元采用贴片宽度渐变法的不等元贴片设计,大大减少了在毫米波频段因改变过细的馈线宽度引起的传输线损耗,且阵元紧凑,有利于提升了天线辐射效率,可根据具体应用指标应用于Ka波段毫米波天线系统。
本发明微带面阵天线,通过将若干串馈微带线阵的一端均开路,另一端均通过第二阻抗变换匹配器连接主馈线,通过串并联混合馈电网络对线阵进行馈电,并联馈电中心分开的两端为行波式串馈;并联馈电后采用行波型串馈,保证此时并联馈电中心两端主馈线上的反射波被吸收,实现行波传输,可有效的减小天线的传输线长度,传输线损耗降低,提升天线的增益。主馈线、若干第二阻抗变换匹配器以及若干串馈微带线阵均与介质基板上表面连接,将馈电网络与阵元置于同一介质基板平面上,加工刻蚀时成本较低,与其他射频器件集成方便。与馈电网络与阵元不共面相比,天线设计简洁,馈电网络匹配灵活。
本发明微带面阵天线的制作方法,采用驻波型串馈为主馈线的微带面阵天线在终端开路,从而主馈线上入射波和反射波叠加,实现驻波传输,并且有效的利用了串馈紧凑,设计简洁的优点,更好地简化了天线结构。设计的微带阵列天线的阵元采用贴片宽度渐变法的不等元贴片设计,大大减少了在毫米波频段因改变过细的馈线宽度引起的传输线损耗,且阵元紧凑,有利于提升了天线辐射效率。且与传统的并联式馈电天线相比,具有馈线较短,馈线损耗、散射损耗以及辐射损耗较小、结构简单以及易实现阵元电流幅度加权等特点。
附图说明
图1为本发明的阵元示意图;
图2为本发明的驻波式串馈微带线阵天线示意图;
图3为本发明的驻波式串馈微带面阵天线整体结构图;
图4为本发明的微带面阵天线的输入阻抗图;
图5为本发明的微带面阵天线的回波损耗图;
图6为本发明的微带面阵天线的E面方向图;
图7为本发明的微带面阵天线的H面方向图。
其中:1-介质基板;2-支馈线;3-第一阻抗变换匹配器;4-主馈线;5-第二阻抗变换匹配器;6-馈线。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
参见图1-2,本发明Ka波段驻波式串馈微带线阵天线,包括介质基板1、接地层、主馈线4、馈线6以及串馈微带线阵;主馈线4和串馈微带线阵均与介质基板1上表面连接,接地层与介质基板1下表面连接;串馈微带线阵包括第一阻抗变换匹配器3以及若干阵元;若干阵元通过馈线6依次级联,且两个端部的阵元一个连接第一阻抗变换匹配器3,另一个开路;第一阻抗变换匹配器3连接主馈线4;若干阵元的电流激励幅度比满足切比雪夫分布,若干阵元的长度相同,宽度比与电流激励幅度比相同。相邻阵元的间距为工作电磁波在介质基板1内的一个等效波长,第一阻抗变换匹配器3为长度为1/4等效波长的馈线6。
参见图3,本发明Ka波段驻波式串馈微带面阵天线,包括介质基板1、接地层、主馈线4、若干第二阻抗变换匹配器5以及若干串馈微带线阵;主馈线4、若干第二阻抗变换匹配器5以及若干串馈微带线阵均与介质基板1上表面连接,接地层与介质基板1下表面连接;所有串馈微带线阵的一端均开路,另一端均通过第二阻抗变换匹配器5连接在主馈线4一端,第二阻抗变换匹配器5为长度为1/4等效波长的馈线6。
本发明Ka波段驻波式串馈微带线阵天线的制作方法,包括以下步骤:
S1:根据介质基板1材料和电磁波波段,通过仿真得到最优的无阻抗匹配的微带单元天线作为阵元;并通过仿真得到用于阵元级联馈线6的宽度;
S2:根据预设的阵元个数以及主副瓣电平比,通过切比雪夫综合法得到各阵元的电流激励幅度;
S3:根据各阵元的电流激励幅度通过阵元宽度渐变法重新确定各阵元的大小;阵元宽度比与电流激励幅度比相同;
S4:将各阵元通过驻波式串馈馈电网络方式连接,相邻阵元的间距为工作电磁波在介质基板内的一个等效波长,设置第一阻抗变换匹配器3并与两个端部阵元中的一个连接,两个端部阵元中的另一个阵元设置为开路,得到串馈微带线阵;
S5:将第一阻抗变换匹配器3与主馈线4连接,将串馈微带线阵和主馈线4均与介质基板1上表面连接,并在介质基板1下表面设置接地层,得到Ka波段的驻波式串馈微带线阵天线。
本发明Ka波段驻波式串馈微带面阵天线的制作方法,包括以下步骤:
A1:根据介质基板1材料和电磁波波段,通过仿真得到最优的无阻抗匹配的微带单元天线作为阵元;并通过仿真得到用于阵元级联馈线6的宽度;
A2:根据预设的阵元个数以及主副瓣电平比,通过切比雪夫综合法得到各阵元的电流激励幅度;
A3:根据各阵元的电流激励幅度通过阵元宽度渐变法重新确定各阵元的大小;阵元宽度比与电流激励幅度比相同;
A4:将各阵元通过驻波式串馈馈电网络方式连接,相邻阵元的间距为工作电磁波在介质基板内的一个等效波长,设置第一阻抗变换匹配器3并与两个端部阵元中的一个连接,两个端部阵元中的另一个阵元设置为开路,得到串馈微带线阵;
A5:选取预设数量的串馈微带线阵,并将所有串馈微带线阵设置第一阻抗变换匹配器3的一端均通过第二阻抗变换匹配器5与主馈线4连接,将所有串馈微带线阵、第二阻抗变换匹配器5和主馈线4均与介质基板1上表面连接,并在介质基板1下表面设置接地层,得到Ka波段的驻波式串馈微带面阵天线。
下面详细描述本发明的原理:
本实施例中,介质基板1的厚度为0.254mm,材料为Rogers 5880,介电常数为2.2。串馈微带线阵有四个,每个串馈微带线阵包括八个阵元,第二阻抗变换匹配器5有两个;主馈线4一端连接两条支馈线2,每条支馈线2上均串联一个第一阻抗变换匹配器3,每个第二阻抗变换匹配器5远离主馈线4一侧的支馈线2上均连接两个串馈微带线阵。
微带单元天线不必进行传输线阻抗匹配,采用驻波式串馈结构的微带阵列天线,利用微带贴片渐变法实现阵元的电流幅度加权。采用微带矩形贴片辐射单元和馈线6为一个整体,利用微带线直接伸到贴片边缘,将归一化输入阻抗设置约为贴片辐射单元边缘阻抗,调整馈线6宽度,得到最优微带单元天线。
将微带单元天线作为阵元进行串馈微带线阵天线制作,串馈微带线阵采用阵元长度不变,阵元宽度渐变法从而改变阵元阻抗,赋予各个阵元不同的电流激励幅度,从而实现低副瓣电平,具体制作步骤为:
步骤1:根据阵元数量确定阵因子表达式(1);
步骤2:展开阵因子表达式中的每一项,得到式(2):
f(u)=I1cos(u)+I2cos(3u)+I3cos(5u)+I4cos(7u) (2)
步骤3:根据主副瓣电平比求解主瓣电平获得最大值时所对应的x0值;
T3(x0)=R0
其中:T3(x0)为3阶切比雪夫函数;R0为预设的副瓣电平值;
步骤4:令cos(u)=x/x0并带入式(2),得到式(3):
步骤5:将式(3)等效为一个n-1阶的切比雪夫多项式,n为预设的阵元个数,求解多项式系数;
步骤6:将步骤5的多项式系数带入阵因子表达式(1),得到各阵元的电流激励幅度。
切比雪夫综合法有两个公式,一个是从奇数阵元出发:
另一种是从偶数阵元出发:
本实施例阵元个数为8,为偶数阵元,在阵元个数为奇数时,可以采取奇数的切比雪夫公式,步骤与上述相同。
在运用切比雪夫综合法时,副瓣电平设定应留有余量,因此将切比雪夫副瓣电平设定为-26dB,即R0=20。得出该串馈微带线阵左侧各阵元电流分布比为:
I1:I2:I3:I4=1:0.83:0.57:0.35
对于阵元宽度渐变的串联馈电线阵,其电流幅度的比值与阵元宽度的比值相等,因此得出各个阵元的宽度比为:1:0.83:0.57:0.35。
完成Ka波段的驻波式串馈微带线阵天线的制作,如图2所示。当阵元的长度约为1/2个等效波长时,电磁波在各个贴片和馈线上的分布形式为驻波,此时阵元间馈线长度也约为1/2等效波长,所有阵元在介质基板1上的间距相同。等效波长的公式为:其中:c为光速,f为电磁波工作频率,ε为等效介电常数。
串馈微带线阵的末端给予50Ω馈电激励,在馈电端,该串馈微带线阵的内部反射按随机相位叠加,因此,串馈微带线阵的输入阻抗近似和连接各个阵元的输入阻抗相等。在馈电端与串馈微带线阵末端阵元之间加入一段馈线,该段馈线为第二阻抗变换匹配器5,可对串馈微带线阵进行阻抗调节。
由于阵元切比雪夫副瓣电平控制采用的是阵元宽度渐变法,若改变阵元的宽度则造成各个阵元激励辐射改变,导致各个阵元电流激励幅度不满足切比雪夫分布,因此,阵元贴片的宽度尽量保持不变,对馈线的长度以及第二阻抗变换匹配器5的宽度稍作调整从而使得天线具有良好的辐射性能。
结合图2中的Ka波段的驻波式串馈微带线阵天线作为子阵,通过串并联混合馈电网络对线阵进行馈电实现面阵的馈电设计,通过50Ω的输入阻抗在串馈微带线阵末端加馈电激励,主馈线4特征阻抗为100Ω,两端行波式分别经过一个第一阻抗匹配变换器3给与串馈微带线阵均匀电流幅度,从而实现Ka波段的驻波式串馈4×8元微带面阵天线整体结构。
本发明改变馈电方式,将馈电网络与阵元置于同一平面上,匹配灵活,利于加工集成应用,制作简洁。阻抗仿真结果,参见图4,从图中可以看出,该天线在谐振点处的阻抗实部值约为47Ω,该微带面阵天线的阻抗匹配良好。
参见图5,微带面阵天线的回波损耗图。由仿真结果可知,微带面阵天线的谐振点频率为36GHz,在谐振点处的输入回波损耗S11=-21.6dB,微带面阵天线匹配性能良好,工作频带为35.77GHz~36.44GHz。
参见图6,微带面阵天线的E面方向图,由于对E面未进行低副瓣电平控制,E面方向图的副瓣电平为-13.4dB,3dB波束宽度为17.4°,增益为20.91dB。参见图7,微带面阵天线的H面方向图,由于H面阵元个数从串馈微带线阵确定之后并未发生改变,H面增益为20.85dB,副瓣电平为-16.1dB,3dB波束宽度为10.8°。对天线的两种辐射方向图进行仿真分析,副瓣电平<-13dB,符合切比雪夫低副瓣设计,增益>20dB,天线辐射性能良好,H面波束宽度仅为10.8°,天线的集中辐射性能良好。
本发明通过驻波式串馈馈电网络为主馈电网络,微带面阵天线在终端开路,从而主馈线1上入射波和反射波叠加,实现驻波传输,并且有效的利用了串馈馈电网络结构紧凑,制作简洁的优点,能更好地简化天线结构。选择切比雪夫综合法进行阵列低副瓣制作,结果精确,波束宽度相对较窄,更具有方向性。选择阵元宽度渐变法进行阵元激励电流幅度控制,将阵元的宽度正比于电流振幅比,进行阵元宽度初值设置,驻波型串馈阵列天线在终端不需要接入匹配负载,结构紧凑简单,馈线损耗较小,利于提高天线整体辐射效率。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种Ka波段驻波式串馈微带线阵天线,其特征在于,包括介质基板(1)、接地层、主馈线(4)、馈线(6)以及串馈微带线阵;
主馈线(4)和串馈微带线阵均与介质基板(1)上表面连接,接地层与介质基板(1)下表面连接;
串馈微带线阵包括第一阻抗变换匹配器(3)以及若干阵元;若干阵元通过馈线(6)依次级联,且两个端部的阵元一个连接第一阻抗变换匹配器(3),另一个开路;第一阻抗变换匹配器(3)连接主馈线(4);
若干阵元的电流激励幅度比满足切比雪夫分布;相邻阵元的间距为电磁波在介质基板(1)内的一个等效波长。
2.根据权利要求1所述的Ka波段驻波式串馈微带线阵天线,其特征在于,所述第一阻抗变换匹配器(3)为长度为1/4等效波长的馈线(6)。
3.根据权利要求1所述的Ka波段驻波式串馈微带线阵天线,其特征在于,所述若干阵元的长度相同,宽度比与电流激励幅度比相同。
4.根据权利要求1所述的Ka波段驻波式串馈微带线阵天线,其特征在于,所述串馈微带线阵包括八个阵元。
5.根据权利要求1所述的Ka波段驻波式串馈微带线阵天线,其特征在于,所述介质基板(1)的厚度为0.254mm,材料为Rogers 5880。
6.一种权利要求1所述Ka波段驻波式串馈微带线阵天线的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:根据介质基板(1)材料和电磁波波段,通过仿真得到最优的无阻抗匹配的微带单元天线作为阵元;并通过仿真得到用于阵元级联的馈线(6)的宽度;
S2:根据预设的阵元个数以及主副瓣电平比,通过切比雪夫综合法得到各阵元的电流激励幅度;
S3:根据各阵元的电流激励幅度通过阵元宽度渐变法重新确定各阵元的大小;阵元宽度比与电流激励幅度比相同;
S4:将各阵元通过驻波式串馈馈电网络方式连接,相邻阵元的间距为电磁波在介质基板内的一个等效波长,设置第一阻抗变换匹配器(3)并与两个端部阵元中的一个连接,两个端部阵元中的另一个阵元设置为开路,得到串馈微带线阵;
S5:将第一阻抗变换匹配器(3)与主馈线(4)连接,将串馈微带线阵和主馈线(4)均与介质基板(1)上表面连接,并在介质基板(1)下表面设置接地层,得到Ka波段的驻波式串馈微带线阵天线。
7.一种Ka波段驻波式串馈微带面阵天线,其特征在于,包括介质基板(1)、接地层、主馈线(4)、若干第二阻抗变换匹配器(5)以及若干权利要求1-5任一项所述的串馈微带线阵;主馈线(4)、若干第二阻抗变换匹配器(5)以及若干串馈微带线阵均与介质基板(1)上表面连接,接地层与介质基板(1)下表面连接;所有串馈微带线阵的一端均开路,另一端均通过第二阻抗变换匹配器(5)连接主馈线(4)。
8.根据权利要求7所述的Ka波段驻波式串馈微带面阵天线,其特征在于,所述串馈微带线阵有四个,所述第一阻抗变换匹配器(3)有两个;主馈线(4)一端连接两条支馈线(2),每条支馈线(2)上均串联一个第一阻抗变换匹配器(3),每个第一阻抗变换匹配器(3)远离主馈线(4)一侧的支馈线(2)上均连接两个串馈微带线阵。
9.根据权利要求7所述的Ka波段驻波式串馈微带面阵天线,其特征在于,所述第二阻抗变换匹配器(5)为长度为1/4等效波长的馈线(6)。
10.一种权利要求7所述Ka波段驻波式串馈微带面阵天线的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
A1:根据介质基板(1)材料和电磁波波段,通过仿真得到最优的无阻抗匹配的微带单元天线作为阵元;并通过仿真得到用于阵元级联的馈线(6)的宽度;
A2:根据预设的阵元个数以及主副瓣电平比,通过切比雪夫综合法得到各阵元的电流激励幅度;
A3:根据各阵元的电流激励幅度通过阵元宽度渐变法重新确定各阵元的大小;阵元宽度比与电流激励幅度比相同;
A4:将各阵元通过驻波式串馈馈电网络方式连接,相邻阵元的间距为电磁波在介质基板内的一个等效波长,设置第一阻抗变换匹配器(3)并与两个端部阵元中的一个连接,两个端部阵元中的另一个阵元设置为开路,得到串馈微带线阵;
A5:选取预设数量的串馈微带线阵,并将所有串馈微带线阵设置第一阻抗变换匹配器(3)的一端均通过第二阻抗变换匹配器(5)与主馈线(4)连接,将所有串馈微带线阵、第二阻抗变换匹配器(5)和主馈线(4)均与介质基板(1)上表面连接,并在介质基板(1)下表面设置接地层,得到Ka波段的驻波式串馈微带面阵天线。
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