CN1211346A - 宽带印刷线路阵列天线 - Google Patents

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穆罕默德·希姆迪
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Abstract

本发明关于传送基本上轴对称的主波瓣的宽带阵列天线。此天线包括被排列成在平面之一中具有周期性中断的接线片(10,11),它们由增能中心点(A)以树状馈给线路(40)进行拐角馈给。与各接线片相对地设有用于扩展频带的寄生元件。本发明特别适用于测量雷达。

Description

宽带印刷线路阵列天线
本发明是关于用于传送基本上与穿过其中心的轴轴对称的主波瓣的宽带印刷线路阵列天线。
现今已广为公知，为生产袖珍的天线，特别有利的解决办法是采用印刷线路阵列天线。在各种可能的型式中，接线片(patch)天线尽管具有其易于利用为加工印刷电路的公知技术生产的优点仍然很少得到应用。
在某些应用场合例如封闭空间测量雷达中，具有其辐射图基本上为轴对称的宽带微波天线特别重要。
虽然这可以采用普通型式的辐射部件例如圆锥形天线辐射体等来实现，但所遇到的问题常常在于值得考虑的紧凑性。
因此，本发明的主旨就是一种印刷线路阵列天线，它因采用接线片成为非常紧凑，并在非常宽的波段内呈现出基本上轴对称的方向图。
按照本发明提出一种用于传送与穿过天线的中心(A)的轴基本上轴对称的主波瓣的宽带印刷线路阵列天线，其由多个基本上呈方形的由微带线路馈给的辐射接线片组成，其特点是由天线的中心(A)经所述线路的馈给呈树状型，且各接线片通过一拐角由部分地搭接到所述拐角的线路之一加以馈给。
为取得尽可能规整的辐射图形，按照本发明的另一个方面，还作成为在天线的平面的至少一个方向中(E,H,D)，接线片的分布作成非周期性的以限制天线的辐射图中的侧波并使阵列波瓣向旁边移动，使得在这一方向中天线外围的接线片呈现出比向着天线中心的接线片要大的间隔。
借助以下的说明和所列附图将会更好地理解本发明并显现出其他特征和优点。所列附图为：
图1为按照本发明的天线的平面视图；
图2为局部剖面视图；
图3表示一接线片及其馈线；
图4和5为说明依靠接线片的非周期性得到的性能上的改善的图形；
图6说明天线的通常的中央交叉馈给；
图7说明按照本发明的中央馈给；
图8和9分别表示在图6和图7的情况中最高频率时平面H中的辐射图；
图10和11为按照本发明的天线的最高频率时平面E和D中的辐射图；和
图12到14表示最低频率时平面H、E和D中按照本发明的天线的辐射图。
图1为按照本发明的天线的平面视图。这一天线1采用在一表面上分布的接线片10、11阵列，这里此表面由一八边形围住，当然并不限于此种形状。这种接线片由一中心点A以馈线阵列40馈给，此中心点A的信号由例如同轴线提供。
借助图2和3将更好理解此天线结构。图2为穿过天线1的部分剖面图。此天线是按照印刷电路技术作成的，包括一例如由聚丙烯制成的第一介电层12，它的一个表面经受金属化13处理用作为接地平面，而其另一表面包括有接线片10(表示出它们中的一个)。加在此载有接线片的表面上的是一厚得多的介电泡沫层3，它再承载一由例如环氧玻璃制成的第二介电层2，其与沟沫层接触的表面载有与各接线片10相对的寄生元件20。这些寄生元件最好与接线片具有同样的形状但尺寸较小，并使扩展天线的通带成为可能。
介电泡沫层3的厚度h2最好为第一介电层12的厚度h3的3～4倍。依靠这种结构，承载此寄生元件的第二介电层2也起天线的屏蔽罩的作用。
为了清楚，图1中没有表示出寄生元件。
图3以平面视图表示一接线片10及其馈给。此接线片边为a的正方形，面对着它的是边b小于a的对应寄生元件20。接线片通过它的以与其对角线呈90°地连接到线路40的拐角100被作拐角馈给。此线路与接线片间搭接的尺寸使能具体地调节组件的阻抗。如图1中所示的树状馈给的拐角馈给的优点是这样可以省除线路中对各接线片的肘管，否则如果线路40在拐角处结束的接线片的对角线的方向上偏离拐角100的话它就是必需的。这样即从整个阵列中消除了由肘管而引起的损失的明显原因。
回到图1，天线上的接线片的分布可以如普通阵列天线中那样是周期性的。但是，如平面H中的图4的辐射图中可看到的(这里作为举例考虑频带的最高频率)，侧波瓣中的向上趋势明显在±90°周围，它是极其有害的。
应记住，在天线的整个辐射图中，有可能通过包含电场平面(E平面)、通过包含磁场的平面(H平面)和通过对E和H平面成45°的对角线平面(D平面)来确定断面。
按照本发明的特点，为防止侧波瓣中的这种上升(upturn)和向旁边移动阵列波瓣，在天线平面的至少一个方向上采取接线片10、11的非周期分布。在利用图1所说明的示例中，E平面中的周期性被破坏。这样，在天线中心的接线片10以周期性0.8λ作周期分布，其中λ是天线通带的中心波长，而在E电场方向上周围的接线片11具有较大的间隔例如0.9λ。当然也可以设想接线片之间的间隔逐步增长。
依靠引入这种非周期性就得到消除了有害的上升的图5中的图形。
辐射图中的干扰的另一来源存在天线的中央馈给中。为从用于传送信号到点A的同轴线(未图示)到利用线路40作树状馈给的直接解决措施是利用图6中的图形，以二主线路41、42和43、44在天线的中心A’相交。各支路41、44、42、43馈给围绕中心A’的天线的一连续的扇区。但随之可注意到±40°处的侧波瓣中的降低，如图8的H平面中最高频率的图形中可看到的(上升到约-13dB)。这非常可能是由于寄生的交叉辐射。
因而，为补偿这一点，采用图7的几何形状。二相继扇区的主馈线被一中心线连接到一起，45用于线41和44而46用于线42和43，以形成两组的二连续扇区。分配线47将中心点A连接到线45和46。馈线的这种几何形状显著降低侧波瓣，可由对应于图7的结构的图9的图形中看到。
如上面提到的，对于某些应用场合取得轴对称图形是很重要的，这就是说一个带有在各个平面H、E和D中对主波瓣基本上均相同的3dB的开口的天线。
在按照本发明的天线中这是依靠将接线片的非周期性与借助馈线40对各个接线片给予适当加权相接合来实现的。
由此在整个天线通带获得基本上轴对称的辐射图。这对分别在平面H、E和D中的图9、10和11的辐射图中的最高频率是很明显的。对于分别在平面H、E和D中的图12、13和14的辐射图中的最低频率(这里为9.2GHz)也注意到同样的性质。
在所介绍的所有说明性情况中，侧波瓣的电平总低于-16dB。
这样，依靠按照本发明取得的特点，就得到具有屏蔽罩保护、非常宽的通带(对于SWR＜1.5时大于10％)、轴对称辐射图和低电平侧波瓣的小型的低重量阵列天线。而且，按本发明的天线对扩展带宽的寄生元件的定位几乎是不敏感的。最后，通过拐角的接线片的树状馈给降低了损耗。
当然，所说的示例性实施例丝毫不是对本发明的限制。

Claims (8)

1、一种用于传送与穿过天线的中心(A)的轴基本上轴对称的主波瓣的宽带印刷线路阵列天线，所述天线包括由微带线路(40)馈给的多个基本上为方形的辐射接线片(10,11)，由天线的中心(A)被所述微带线路(40)所进行的馈给是树状型式的而各个接线片(10,11)通过一拐角由所述微带线路(40)之一馈给，其特征是：在一拐角馈给一接线片的微带线路部分地搭接所述拐角(100)，且在天线平面(E、H、D)的至少一方向中接线片的分布不是周期的以便能限制天线的辐射图中的侧波瓣和将阵列波瓣移向旁边，在此方向中天线外围的接线片(11)呈现出较之向着天线中心的接线片(10)较大的间隔。
2、按照权利要求1的阵列天线，其特征是所述方向是天线的E平面的方向。
3、按照权利要求1或2的阵列天线，其特征是所述馈给线路被设置得能对由各接线片(10,11)辐射的能量加权以便能在所述宽波带内传送基本上轴对称的主波束。
4、按照权利要求1至3中任一项所述的阵列天线，其特征是：天线被分成为两组的二个连续的扇区，各扇区被由主线路(41至44)作树状型式馈给，而一组的扇区的主线路(41、44,42、43)被一中央线路(45；46)所连接；且由天线中心(A)的馈给由将所述中心(A)连接到二组的所述中心线的分布线(47)来进行。
5、按照权利要求1至4中任一项的阵列天线，其特征是包括一个其一面覆盖以接地平面(13)和其另一面包含有所述接线片(10,11)和所述馈给线路(40)的第一介电层(12)，一个在所述另一面上的介电泡沫层(3)和一其朝向该泡沫层的表面载有与所述接线片同样形状且对着所述接线片的寄生元件(20)以增加天线的通带的第二介电层(2)。
6、按照权利要求5的阵列天线，其特征是所述寄生元件(20)的尺寸小于对应的接线片(10,11)。
7、按照权利要求5或6的阵列天线，其特征是所述第二层(2)由环氧玻璃制成以便能用作为天线的屏蔽罩。
8、按照权利要求7的阵列天线，其特征是所述第一层(12)由聚丙烯制成，且所述第一层(12)的厚度(h1)小于所述介电泡沫层(3)的厚度的3～4倍。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103646144A (zh) * 2013-12-19 2014-03-19 西安电子科技大学 非周期阵列天线设计方法
CN105322291A (zh) * 2014-07-24 2016-02-10 深圳光启创新技术有限公司 微带阵列天线
CN106063036A (zh) * 2014-01-23 2016-10-26 Lg伊诺特有限公司 雷达系统的天线装置

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2779578B1 (fr) * 1998-06-04 2002-11-29 Centre Nat Etd Spatiales Procede pour la determination des amplitudes et phases des differentes voies d'un reseau d'emission de signaux electromagnetiques, tel qu'une antenne de satellite de telecommunication
DE19850895A1 (de) * 1998-11-05 2000-05-11 Pates Tech Patentverwertung Mikrowellenantenne mit optimiertem Kopplungsnetzwerk
US6208313B1 (en) * 1999-02-25 2001-03-27 Nortel Networks Limited Sectoral antenna with changeable sector beamwidth capability
US6664932B2 (en) * 2000-01-12 2003-12-16 Emag Technologies, Inc. Multifunction antenna for wireless and telematic applications
US6388621B1 (en) 2000-06-20 2002-05-14 Harris Corporation Optically transparent phase array antenna
FR2811142B1 (fr) * 2000-06-29 2002-09-20 Thomson Multimedia Sa Dispositif d'emission et/ou de reception d'ondes electromagnetiques alimente par un reseau realise en technologie microruban
DE10052748A1 (de) * 2000-10-25 2002-05-29 Technisat Elektronik Thueringe Planarantenne mit verbesserter Richtcharakteristik
KR100461767B1 (ko) * 2000-11-28 2004-12-14 주식회사 마이크로페이스 케이유밴드용 마이크로스트립 패치 어레이 안테나
US6667724B2 (en) * 2001-02-26 2003-12-23 Time Domain Corporation Impulse radar antenna array and method
KR100745043B1 (ko) * 2001-10-26 2007-08-01 건수산업 주식회사 와이드밴드 통합 안테나
KR100442135B1 (ko) * 2002-03-19 2004-07-30 에스케이 텔레콤주식회사 이동 통신 기지국용 다중 빔 배열 안테나 장치
US7705782B2 (en) * 2002-10-23 2010-04-27 Southern Methodist University Microstrip array antenna
US6947008B2 (en) * 2003-01-31 2005-09-20 Ems Technologies, Inc. Conformable layered antenna array
BR0317194A (pt) * 2003-01-31 2005-11-29 Ems Technologies Inc Conjunto conformável de antenas dispostos em camadas
US6943749B2 (en) * 2003-01-31 2005-09-13 M&Fc Holding, Llc Printed circuit board dipole antenna structure with impedance matching trace
US6850197B2 (en) * 2003-01-31 2005-02-01 M&Fc Holding, Llc Printed circuit board antenna structure
US7345632B2 (en) * 2003-02-12 2008-03-18 Nortel Networks Limited Multibeam planar antenna structure and method of fabrication
EP1645009A1 (de) * 2003-07-16 2006-04-12 Huber + Suhner Ag Dual polarisierte microstrip-patch-antenne
TWM260885U (en) * 2004-07-09 2005-04-01 Inpaq Technology Co Ltd Antenna structure
US7423605B2 (en) * 2006-01-13 2008-09-09 Research In Motion Limited Mobile wireless communications device including an electrically conductive director element and related methods
EP2081251B1 (en) * 2008-01-15 2018-07-11 HMD Global Oy Patch antenna
EP2315312A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-27 Toyota Motor Europe NV Antenna having sparsely populated array of elements
DE102010040809A1 (de) 2010-09-15 2012-03-15 Robert Bosch Gmbh Planare Gruppenantenne mit in mehreren Ebenen angeordneten Antennenelementen
US9124006B2 (en) * 2011-03-11 2015-09-01 Autoliv Asp, Inc. Antenna array for ultra wide band radar applications
KR101338787B1 (ko) 2012-02-09 2013-12-06 주식회사 에이스테크놀로지 레이더 배열 안테나
CN103311663B (zh) * 2013-05-16 2015-03-04 厦门大学 带加载孔的高阶改进型树状分形超宽带陷波天线
JP2016127453A (ja) * 2015-01-05 2016-07-11 株式会社東芝 アレーアンテナ装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4052723A (en) * 1976-04-26 1977-10-04 Westinghouse Electric Corporation Randomly agglomerated subarrays for phased array radars
US4083050A (en) * 1976-09-01 1978-04-04 The Bendix Corporation Dual band monopole omni antenna
US4686535A (en) * 1984-09-05 1987-08-11 Ball Corporation Microstrip antenna system with fixed beam steering for rotating projectile radar system
US4560445A (en) * 1984-12-24 1985-12-24 Polyonics Corporation Continuous process for fabricating metallic patterns on a thin film substrate
FR2622055B1 (fr) * 1987-09-09 1990-04-13 Bretagne Ctre Regl Innova Tran Antenne plaque microonde, notamment pour radar doppler
FR2667730B1 (fr) * 1990-10-03 1993-07-02 Bretagne Ctre Rgl Tra Antenne.
US5453754A (en) * 1992-07-02 1995-09-26 The Secretary Of State For Defence In Her Brittanic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Dielectric resonator antenna with wide bandwidth
DE4340825A1 (de) * 1993-12-01 1995-06-08 Rothe Lutz Planare Strahleranordnung für den Direktempfang der TV-Signale des direktstrahlenden Satellitensystems TDF 1/2
FR2726127B1 (fr) * 1994-10-19 1996-11-29 Asulab Sa Antenne miniaturisee a convertir une tension alternative a une micro-onde et vice-versa, notamment pour des applications horlogeres
US5838282A (en) * 1996-03-22 1998-11-17 Ball Aerospace And Technologies Corp. Multi-frequency antenna

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103646144A (zh) * 2013-12-19 2014-03-19 西安电子科技大学 非周期阵列天线设计方法
CN103646144B (zh) * 2013-12-19 2017-03-08 西安电子科技大学 非周期阵列天线设计方法
CN106063036A (zh) * 2014-01-23 2016-10-26 Lg伊诺特有限公司 雷达系统的天线装置
CN106063036B (zh) * 2014-01-23 2020-01-03 Lg伊诺特有限公司 雷达系统的天线装置
CN105322291A (zh) * 2014-07-24 2016-02-10 深圳光启创新技术有限公司 微带阵列天线
CN105322291B (zh) * 2014-07-24 2019-07-23 深圳光启创新技术有限公司 微带阵列天线

Also Published As

Publication number Publication date
DE69720982T2 (de) 2004-02-19
US6031491A (en) 2000-02-29
WO1998027616A1 (fr) 1998-06-25
JP2000505978A (ja) 2000-05-16
FR2757315B1 (fr) 1999-03-05
EP0886889A1 (fr) 1998-12-30
KR19990082640A (ko) 1999-11-25
KR100453030B1 (ko) 2004-12-16
EP0886889B1 (fr) 2003-04-16
FR2757315A1 (fr) 1998-06-19
DE69720982D1 (de) 2003-05-22

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