CN201378625Y - 一种具有新型腔体缝隙结构的平面天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型平面结构的腔体缝隙天线。它是由一种新型的腔体缝隙天线单元和相应的馈电网络组件等构成，其腔体缝隙天线单元由辐射缝隙、谐振腔体、波导馈电端口组成。本实用新型具有结构设计紧凑，辐射效率高，带宽宽等特点。它适用于各种通信等领域的天线装置的应用。

Description

一种具有新型腔体缝隙结构的平面天线

技术领域

本实用新型涉及一种新型平面天线，特别是一种具有新型腔体缝隙结构的平面天线。

背景技术

卫星通讯近年来被广泛的应用于许多领域，尤其在卫星电视和卫星广播领域发展迅速。同时，在移动的汽车(或其它交通工具)上收看卫星电视节目或收听卫星无线电广播也成为一种发展趋势。如果要实现这样的移动卫星电视接收或移动卫星广播接收，天线的小型化是必不可少的。传统的移动卫星接收系统多采用反射面天线，该类型天线具有尺寸大、剖面高，效率低等特点，非常不便于在移动卫星通信系统中使用。这与目前主流电子产品追求的轻薄短小理念并不相符。

相对于传统的移动卫星接收系统多采用反射面天线，平面天线近年来获得了广泛的应用。这种天线具有体积小、重量轻、天线口径利用率高、宽角副瓣低及容易实现低副瓣和极低副瓣等特点，在新型雷达中作为优选形式。在现有技术的平面天线中，虽然一般也都设置有腔体缝隙单元，但是这些腔体缝隙单元一般都是设置为在腔体上沿某一方向延伸的形式，且形状及排列都不规则，而非规则的阵列结构。如此则带来了以下的一些问题，一是对于此类天线来说，由于无法形成阵列结构，则其不能实现其在某个平面上两个方向上的调相，第二，对于某些具有特殊需求的客户来说，此类腔体缝隙结构的天线也无法满足客户需求。且对于此类天线来说，其设计制造过程也更为复杂，增加了制造的成本。

实用新型内容

本实用新型克服了反射面天线尺寸大、剖面高、效率低等缺点，同时相对于其他平面天线，本发明具有结构设计紧凑，辐射效率高，带宽宽等特点。它适用于各种通信等领域的天线装置的应用。

本实用新型一种具有新型腔体缝隙结构的平面天线，由腔体缝隙天线单元和馈电网络组件构成，其中，腔体缝隙天线单元由多个辐射缝隙、谐振腔体、波导馈电端口组成；馈电网络组件由波导变换组件、多路和路器构成，波导变换组件的一端连接腔体缝隙天线单元的波导馈电端口，另一端连接多路和路器的分支端口，多路和路器的主端口是腔体缝隙平面天线的信号输入输出的端口。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型一种具有新型腔体缝隙结构的平面天线，所述述腔体缝隙天线单元由四个辐射缝隙组成，四个辐射缝隙单元位于谐振腔体的上层边缘处对称设置，成阵列形式。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型的腔体缝隙天线单元中的谐振腔体优选为由金属壁包围成的长方体空腔。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，本实用新型的腔体缝隙天线单元中波导馈电端口位于谐振腔体下层的中心，波导馈电端口的长边方向和辐射缝隙的长度方向一致。

本发明提出的新型腔体缝隙平面天线具有结构设计紧凑，辐射效率高，带宽宽等特点，非常适用于各种通信等领域的天线装置的应用。

附图说明

图1是本实用新型中腔体缝隙天线单元的外形结构正视图；

图2是本实用新型中腔体缝隙天线单元的外形结构俯视图；

图3是本实用新型中腔体缝隙天线单元的外形结构仰视图；

图4、图5是本实用新型中腔体缝隙天线单元的内部结构图；

图6是本实用新型的系统结构图。

具体实施方式

如图1至5所示，腔体缝隙天线单元由四个辐射缝隙1、谐振腔体2、波导馈电端口3组成。谐振腔体2是由金属壁包围成的长方体空腔构成，在谐振腔体2上层金属壁的边缘开四个对称的辐射缝隙1，并设置成阵列形式，也可以设置有更多的辐射缝隙1，并成阵列形式设置，波导馈电端口3位于谐振腔体2下层金属壁的中心，辐射缝隙1的长度方向与波导馈电端口3的长边方向一致；辐射缝隙1之间的距离大于工作频率的0.65倍波长，小于0.85倍波长，使天线有更大的有效辐射面积，且在组合成天线阵后可以用来抑制天线阵的阵列栅瓣。谐振腔体2的长度和辐射缝隙1的长度由腔体缝隙天线单元的工作频率、带宽及辐射缝隙1间距离等因素来决定的。谐振腔体2的高度的增加对谐振的波长无影响，但增加高度会有其他的寄生模式出现，最可能出现的寄生模式是TE011及TM110两种模式，影响腔体缝隙天线单元的辐射效率。

如图6所示，馈电网络组件由与腔体缝隙天线单元数量相对应的多个波导变换组件及多路和路器构成。波导变换组件用来连接腔体缝隙天线单元的波导馈电端口3和多路和路器的分支端口。波导变换组件的形式由多路和路器的结构形式来决定，一般为了减少馈电网络的损耗，多路和路器多采用波导结构的和路器，虽然结构比其他形式的和路器复杂，但其损耗很低，能够减少天线阵的效率损失。波导结构的和路器最简单有ET、HT、以及魔T，根据应用不同的波导和路器，波导变换组件4E面波导变换和H面弯波导。波导变换组件也可以采用波导同轴转换，后端连接移相器、放大器或者T/R组件等有源组件。

多路和路器的主端口是腔体缝隙平面天线的信号输入输出的端口。

Claims (5)

1、一种具有新型腔体缝隙结构的平面天线，由腔体缝隙天线单元和馈电网络组件组成，其特征在于：腔体缝隙天线单元由多个辐射缝隙(1)、谐振腔体(2)、波导馈电端口(3)组成；馈电网络组件由波导变换组件、多路和路器组成，波导变换组件的一端连接腔体缝隙天线单元的波导馈电端口(3)，另一端连接多路和路器的分支端口，多路和路器的主端口是腔体缝隙平面天线的信号输入输出的端口。

2、根据权利要求1所述的一种具有新型腔体缝隙结构的平面天线，其特征在于：所述腔体缝隙天线单元由四个辐射缝隙(1)组成，位于谐振腔体(2)的上层边缘处对称设置，成阵列形式。

3、根据权利要求1或2所述的一种具有新型腔体缝隙结构的平面天线，其特征在于：所述谐振腔体(2)是由金属壁包围成的长方体空腔构成。

4、根据权利要求1或2所述的腔体缝隙平面天线，其特征在于：波导馈电端口(3)位于谐振腔体(2)下层的中心，波导馈电端口(3)的长边方向和辐射缝隙(1)的长度方向一致。

5、根据权利要求3所述的腔体缝隙平面天线，其特征在于：波导馈电端口(3)位于谐振腔体(2)下层的中心，波导馈电端口(3)的长边方向和辐射缝隙(1)的长度方向一致。

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