CN208889846U - 一种相控阵天线机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种相控阵天线机构，通过在多层微波板内依次设置辐射贴片、互联的耦合馈电线、第一馈电孔、带状线、第二馈电孔、以及馈电微带线，从而一方面可以在改变顶层贴片形状的方式上改变天线的极化方式，另一方面可以使所述天线机构可用于大型阵面组阵，多层微波板的背面可粘接射频芯片，多层板的中间层可用于芯片控制、供电走线及射频通道校准布线。从而实现无需射频连接器连接天线与射频收发模块，具有提高相控阵天线小型化、低剖面、低成本、且适用于宽带环境的技术效果。

Description

一种相控阵天线机构

技术领域

本实用新型涉及电子通信技术领域，特别是涉及一种相控阵天线机构。

背景技术

目前，现有的有源相控阵通常为砖块式和瓦块式结构，配合该两种结构的相控阵天线通常与射频收发模块分离设计，设计完成后将天线与射频收发模块利用射频连接器实现电性能连接，同时，天线与射频模块的物理连接需要附加的结构件，因此造成现有的有源相控阵天线相控阵高剖面、体积大、重量重。虽然目前可以通过采用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺来实现相控阵的低剖面、轻小型，但是LTCC工艺成本高昂，往往又造成低剖面、轻小型相控阵天线的应用成本居高不下。

可见，现有技术中存在着相控阵天线需要通过射频连接器连接天线与射频收发模块，从而造成相控阵高剖面、体积大、重量大、成本高且不易组装的技术问题。

实用新型内容

本申请提供一种相控阵天线机构，用以解决现有技术中存在着的相控阵天线需要通过射频连接器连接天线与射频收发模块，从而造成相控阵高剖面、体积大、重量大、成本高且不易组装的技术问题。

本申请一方面提供了一种相控阵天线机构，包括：

辐射贴片，设置在多层微波板的一个表层微波板的表面上，用以收发电磁波信号；

耦合馈电线，设置在所述多层微波板内的第二微波板表面上，用以为所述辐射贴片耦合馈电；

第一馈电孔，设置在所述多层微波板内，用以设置为所述耦合馈电线连接馈电的第一电路；

带状线，设置在所述多层微波板内的第三微波板表面上，与所述第一电路连接，用以为所述第一电路馈电；

第二馈电孔，设置在所述多层微波板内，用以设置与所述带状线连接馈电的第二电路；

馈电微带线，设置在所述多层微波板另一个表层微波板的表面上，用以连接后端设备和所述第二电路。

可选地，在所述多层微波板内，从所述一个表层微波板到所述另一个表层微波板的方向上，依次设置所述第二微波板、所述第一馈电孔、所述第三微波板、所述第二馈电孔。

可选地，所述辐射贴片的形状为E形。

可选地，所述第一馈电孔及所述第二馈电孔的孔径垂直所述多层微波板中每层微波板的所在面。

可选地，所述带状线相对于所述多层微波板的尺寸为长度可调。

可选地，在所述带状线的周围还设置有多个金属屏蔽孔，以在所述带状线周围形成闭环，且所述金属屏蔽孔的孔径垂直所述多层微波板中每层微波板的所在面。

可选地，所述天线机构还包括：

接地孔，设置在所述多层微波板内，且所述接地孔内设置用以接地的接地线。

可选地，所述天线机构还包括：

控制信号线，设置在所述多层微波板内，用以连接后端设备与所述天线机构内的对应各模块，以在各模块与后端设备之间传输控制信号。

可选地，所述耦合馈电线为中间窄两端宽的结构。

可选地，所述馈电微带线连接一个射频收发通道对应的后端设备。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中的技术方案通过在多层微波板内依次设置辐射贴片、互联的耦合馈电线、第一馈电孔、带状线、第二馈电孔、以及馈电微带线，从而一方面可以在改变顶层贴片形状的方式上改变天线的极化方式，另一方面可以使所述天线机构可用于大型阵面组阵，多层微波板的背面可粘接射频芯片，多层板的中间层可用于芯片控制、供电走线及射频通道校准布线。从而实现无需射频连接器连接天线与射频收发模块，具有提高相控阵天线小型化、低剖面、低成本、且适用于宽带环境的技术效果。

本申请实施例中的技术方案还具有如下技术效果：

进一步地，在本申请实施例中，所述耦合馈电线、第一馈电孔、带状线、第二馈电孔、以及馈电微带线为垂直互联。从而可以实现多层微波板内的合理布局，使得以多层微波板内以最短的布线距离而实现所需的电气性能，不仅能够减少馈电过程中的损耗，也可以降低本申请天线机构的生产成本。

进一步地，在所述带状线的周围还设置有至少一个金属屏蔽孔，所述金属屏蔽孔的孔径垂直所述多层微波板中每层微波板的所在面，从而降低本申请实施例内的电磁波辐射，起到提升信号传输质量的技术效果。

进一步地，所述馈电微带线连接一个射频收发通道对应的后端设备。由此可以在本申请实施例的天线机构应用过程中，相控阵面上每个所述天线机构接一个射频收发通道，单通道可独立控制从而实现相控阵二维扫描。因此，本申请实施例中的技术方案还具有还具有进一步扩大适用范围和满足用户更多需求的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种相控阵天线机构的纵向剖面结构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种相控阵天线机构的横向剖面结构图；

图3为本实用新型实施例提供的一种相控阵天线机构以第三微波板所在面为基准的剖面结构图；

图4为本实用新型实施例提供的一种相控阵天线机构的另一个表层微波板的表面结构图。

具体实施方式

本申请提供一种相控阵天线机构，用以解决现有技术中存在着的相控阵天线需要通过射频连接器连接天线与射频收发模块，从而造成相控阵高剖面、体积大、重量大、成本高且不易组装的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请实施例中的技术方案通过在多层微波板内依次设置辐射贴片、互联的耦合馈电线、第一馈电孔、带状线、第二馈电孔、以及馈电微带线，从而一方面可以在改变顶层贴片形状的方式上改变天线的极化方式，另一方面可以使所述天线机构可用于大型阵面组阵，多层微波板的背面可粘接射频芯片，多层板的中间层可用于芯片控制、供电走线及射频通道校准布线。从而实现无需射频连接器连接天线与射频收发模块，具有提高相控阵天线小型化、低剖面、低成本、且适用于宽带环境的技术效果。

下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一

请参考图1、图2、图3和图4，本申请实施例一提供一种相控阵天线机构，包括：

辐射贴片101，设置在多层微波板的一个表层微波板1011的表面上，用以收发电磁波信号；而本申请实施例中所述辐射贴片的形状为E形，从而可以实现天线的线极化性能。

耦合馈电线102，设置在所述多层微波板内的第二微波板表面上，用以为所述辐射贴片耦合馈电；

第一馈电孔103，设置在所述多层微波板内，用以设置为所述耦合馈电线连接馈电的第一电路；

带状线104，设置在所述多层微波板内的第三微波板表面上，与所述第一电路连接，用以为所述第一电路馈电；

第二馈电孔105，设置在所述多层微波板内，用以设置与所述带状线连接馈电的第二电路；

馈电微带线106，设置在所述多层微波板另一个表层微波板1061的表面上，用以连接后端设备和所述第二电路。

进一步地，本申请实施例中，在所述多层微波板内，从所述一个表层微波板到所述另一个表层微波板的方向上，依次设置所述第二微波板、所述第一馈电孔、所述第三微波板、所述第二馈电孔。并且所述第一馈电孔及所述第二馈电孔的孔径垂直所述多层微波板中每层微波板的所在面。由此可以实现两方面的有益效果，第一是：所述第一馈电孔在多层微波板内的馈电结构中形成电感效应，所述第一馈电孔越长电感效应越明显，而水平设置的所述耦合馈电线与构成天线金属地面的中间层微波板形成电容效应，电容效应与电感效应相互抵消可扩宽天线带宽。第二是：如此设计可以实现多层微波板内的合理布局，使得以多层微波板内以最短的布线距离而实现所需的电气性能，不仅能够减少馈电过程中的损耗，也可以降低本申请天线机构的生产成本。

再进一步地，本申请实施例中的所述带状线相对于所述多层微波板的尺寸为长度可调。

所述带状线相对于所述多层微波板的尺寸为长度可调包括了几方面的含义，第一可以是指：所述多层微波板越长，则与微波板长边平行的带状线则可以设置为越长；第二可以是指，所述带状线可以根据所述辐射贴片在微波板表面上的所在位置而调整，只要是可实现最短的整体布线距离满足实现本申请实施例中天线机构的电气性能即可。由此可以具有提高所述天线机构的适用性的技术效果。

进一步地，在所述带状线的周围还设置有多个金属屏蔽孔107，以在所述带状线周围形成闭环，且所述金属屏蔽孔的孔径垂直所述多层微波板中每层微波板的所在面，从而降低本申请实施例内的电磁波辐射，起到提升信号传输质量的技术效果。

同时，所述天线机构还包括：

接地孔108，设置在所述多层微波板内，且所述接地孔内设置用以接地的接地线。

控制信号线，设置在所述多层微波板内，用以连接后端设备与所述天线机构内的对应各模块，以在各模块与后端设备之间传输控制信号。

再进一步地，为了以电耦合方式满足本申请实施例中的天线机构的宽带性能，所述耦合馈电线为中间窄两端宽的结构。

再进一步地，所述馈电微带线连接一个射频收发通道对应的后端设备。由此可以在本申请实施例的天线机构应用过程中，相控阵面上每个所述天线机构接一个射频收发通道，单通道可独立控制从而实现相控阵二维扫描。因此，本申请实施例中的技术方案还具有还具有进一步扩大适用范围和满足用户更多需求的技术效果。

由此可见，本申请实施例中的技术方案通过在多层微波板内依次设置辐射贴片、互联的耦合馈电线、第一馈电孔、带状线、第二馈电孔、以及馈电微带线，从而一方面可以在改变顶层贴片形状的方式上改变天线的极化方式，另一方面可以使所述天线机构可用于大型阵面组阵，多层微波板的背面可粘接射频芯片，多层板的中间层可用于芯片控制、供电走线及射频通道校准布线。从而实现无需射频连接器连接天线与射频收发模块，具有提高相控阵天线小型化、低剖面、低成本、且适用于宽带环境的技术效果。

本申请实施例中的技术方案还具有如下技术效果：

进一步地，在本申请实施例中，所述耦合馈电线、第一馈电孔、带状线、第二馈电孔、以及馈电微带线为垂直互联。从而可以实现多层微波板内的合理布局，使得以多层微波板内以最短的布线距离而实现所需的电气性能，不仅能够减少馈电过程中的损耗，也可以降低本申请天线机构的生产成本。

进一步地，在所述带状线的周围还设置有至少一个金属屏蔽孔，所述金属屏蔽孔的孔径垂直所述多层微波板中每层微波板的所在面，从而降低本申请实施例内的电磁波辐射，起到提升信号传输质量的技术效果。

进一步地，所述馈电微带线连接一个射频收发通道对应的后端设备。由此可以在本申请实施例的天线机构应用过程中，相控阵面上每个所述天线机构接一个射频收发通道，单通道可独立控制从而实现相控阵二维扫描。因此，本申请实施例中的技术方案还具有还具有进一步扩大适用范围和满足用户更多需求的技术效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种相控阵天线机构，其特征在于，包括：

辐射贴片，设置在多层微波板的一个表层微波板的表面上，用以收发电磁波信号；

耦合馈电线，设置在所述多层微波板内的第二微波板表面上，用以为所述辐射贴片耦合馈电；

第一馈电孔，设置在所述多层微波板内，用以设置为所述耦合馈电线连接馈电的第一电路；

带状线，设置在所述多层微波板内的第三微波板表面上，与所述第一电路连接，用以为所述第一电路馈电；

第二馈电孔，设置在所述多层微波板内，用以设置与所述带状线连接馈电的第二电路；

馈电微带线，设置在所述多层微波板另一个表层微波板的表面上，用以连接后端设备和所述第二电路。

2.如权利要求1所述的天线机构，其特征在于，在所述多层微波板内，从所述一个表层微波板到所述另一个表层微波板的方向上，依次设置所述第二微波板、所述第一馈电孔、所述第三微波板、所述第二馈电孔。

3.如权利要求1所述的天线机构，其特征在于，所述辐射贴片的形状为E形。

4.如权利要求1所述的天线机构，其特征在于，所述第一馈电孔及所述第二馈电孔的孔径垂直所述多层微波板中每层微波板的所在面。

5.如权利要求1所述的天线机构，其特征在于，所述带状线相对于所述多层微波板的尺寸为长度可调。

6.如权利要求1所述的天线机构，其特征在于，在所述带状线的周围还设置有多个金属屏蔽孔以在所述带状线周围形成闭环，且所述金属屏蔽孔的孔径垂直所述多层微波板中每层微波板的所在面。

7.如权利要求1所述的天线机构，其特征在于，所述天线机构还包括：

接地孔，设置在所述多层微波板内，且所述接地孔内设置用以接地的接地线。

8.如权利要求1所述的天线机构，其特征在于，所述天线机构还包括：

控制信号线，设置在所述多层微波板内，用以连接后端设备与所述天线机构内的对应各模块，以在各模块与后端设备之间传输控制信号。

9.如权利要求1所述的天线机构，其特征在于，所述耦合馈电线为中间窄两端宽的结构。

10.如权利要求1所述的天线机构，其特征在于，所述馈电微带线连接一个射频收发通道对应的后端设备。