CN205488521U - 一种宽带平板阵列天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种宽带平板阵列天线，其特征在于：包括与馈电波导端口相连的宽带E面多级功分器，宽带E面多级功分器的末端形成有微扰耦合槽，微扰耦合槽与2N个平行布置的并馈加权切向开槽单元相连，在微扰耦合槽的对侧设有腔体型阻抗匹配枝节。本实用新型的优点在于：1)通过宽带匹配，实现工作带宽增加50％；2)特有的并馈切向节单元，辐射效率增加20％；3)旁瓣电平下降6-15dB；4)极低剖面，尺寸减少70％；5)重量下降40％；6)非常好的实现了高增益、小型化、低剖面、易于共形宽带平板阵列天线。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型E波段宽带平板阵列天线，采用一维馈电网络技术实现给二维阵列天线馈电。
背景技术
随着近代无线电技术发展，无线通信系统在点对点信息传输中变的越来越为普遍。与电缆和光纤通信相比，微波通信有可移植性好、性价比高、投资回报快等众多优点。商场、超市、公园等大众场合的无线宽频接入的需求也越来越普遍，小基站已经成为流行的解决方案。采用毫米波频段天线作为该类型通信系统的后端点对点解决方案已经并将获得大范围应用，使通信系统在不需要电源模块的情况下具备较高的动态范围和实现宽带模拟信道传输。
另外微波毫米波天线有如下的未来发展趋势：高性能化，低成本化，多极化，宽频化，高效率化，小型化，定制集成化，和高频化。随着LTE系统和未来5G的发展，小基站的系统将变的越来越普遍，单位空间内微波链路的数量将变的更多，要求微波天线及器件的性能更高，价格要更低。多极化，宽频化，高频化主要是为了满足日益增长的系统带宽的需求，越来越多的新型室外单元，迫切需要减小整个系统体积，这就要求天线的小型化设计。
传统的高增益天线，如抛物面天线，这些天线体积较大，轮廓较高，比较笨重，不易组装携带。微带阵列天线虽然具有小型化、低剖面特点，但因介质损耗大、功率容量小、刚性强度差，制约了其在大数据高速传输中的应用。波导裂缝阵天线对馈电和辐射阵面加工精度和焊接要求非常高，不易于大批量生产，并且成本无法低廉。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：传统天线增益低、体积大、频带较窄。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种宽带平板阵列天线，其特征在于：包括与馈电波导端口相连的宽带E面多级功分器，宽带E面多级功分器的末端形成有微扰耦合槽，微扰耦合槽与2N个平行布置的并馈加权切向开槽单元相连，在微扰耦合槽的对侧设有腔体型阻抗匹配枝节。
与常规的商业抛物面等天线相比，本实用新型的优点在于：1)通过宽带匹配，实现工作带宽增加50％；2)特有的并馈切向节单元，辐射效率增加20％；3)旁瓣电平下降6-15dB；4)极低剖面，尺寸减少70％；5)重量下降40％；6)非常好的实现了高增益、小型化、低剖面、易于共形宽带平板阵列天线。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种宽带平板阵列天线的总体结构示意图；
图2为本实用新型中的并馈加权切向开槽单元的示意图；
图3为本实用新型中带有微扰耦合槽的宽带E面多级功分器的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本本实用新型提供的宽带平板阵列天线包括一组32个并馈加权切向开槽单元2组成。由馈电波导端口1输入功率后经过宽带E面多级功分器4进行加权分配，经过微扰耦合槽5后与由并馈加权切向开槽单元2组成的并馈辐射阵列相连接。
并馈加权切向开槽单元2如图2所示。图3显示了按照幅度锥削分布设计的宽带E面多级功分器，在馈电波导端口1处进行馈电，经过加权网络实现所需的功率分配后，在微扰耦合槽5处扰动形成一维平面波，通过腔体型阻抗匹配枝节3与并馈加权切向开槽单元2相连接，采用一维馈电网络技术实现给二维阵列天线馈电。
本实用新型中的天线的辐射单元采用独特的并馈切向节形式。由于一个连续切向节对应传统阵列的一列单元，采用一维馈电网络技术就可以实现给二维阵列天线馈电，这就使馈电网络损耗在结构形式上远远优于传统阵列天线，极大的提高了阵列天线的增益。
本实用新型的方法可按照如下步骤进行：
(1)根据天线系统的工作频率，确定工作信号的波长，并根据波束宽度和增益要求确定辐射阵面的几何尺寸。
(2)根据阵列天线的阵元数要求及各阵元辐射激励功率的锥削分布要求，从馈电输入点，逐级地设计宽带匹配的宽带E面多级功分器4。
(3)将宽带E面多级功分器4各个端口聚合成槽形波导腔后，通过对耦合槽结构的调整优化，微扰产生一维激励线源。
(4)完成馈电网络功分输入到并馈多级切向节辐射单元的腔体型阻抗匹配连接。
(5)由多个一维切向节辐射单元根据所需的幅度锥削分布，可构成低副瓣、高增益的宽带阵列天线。
Claims (1)
1.一种宽带平板阵列天线，其特征在于：包括与馈电波导端口(1)相连的宽带E面多级功分器(4)，宽带E面多级功分器(4)的末端形成有微扰耦合槽(5)，微扰耦合槽(5)与2N个平行布置的并馈加权切向开槽单元(2)相连，在微扰耦合槽(5)的对侧设有腔体型阻抗匹配枝节(3)。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108258437A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-07-06 | 北京凌波微步信息技术有限公司 | 一种采用抛物柱面耦合馈电的cts缝隙天线 |
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