CN210838104U - 一种四振元圆极化微带平面阵列天线 - Google Patents

Abstract

一种四振元圆极化微带平面阵列天线，包括辐射体金属面、垂直馈电金属柱、反射金属平面及同轴馈电端口；所述辐射体金属面包括第一矩形辐射振子、第二矩形辐射振子、第三矩形辐射振子、第四矩形辐射振子及微带分配电路走线，所述微带分配电路走线包括焊接馈入点及与由所述焊接馈入点引出的第一引线、第二引线、第三引线、第四引线，所述第二引线、第四引线、第三引线及第一引线的电长度依次递增，所述同轴馈电端口设置在所述反射金属平面上；与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：达到圆极化天线的馈电要求，显著降低了圆极化阵列天线的馈电与布局复杂度，适用于微带结构的圆极化阵列天线布局。

Description

一种四振元圆极化微带平面阵列天线

【技术领域】

本实用新型涉及天线技术领域，具体的涉及一种四振元圆极化微带平面阵列天线。

【背景技术】

采用微带平面振子进行阵列组合，用以实现较高增益的阵列天线，是最常见的阵列天线方式之一，尤其是在采用等幅同相的振子馈电方式时，阵列中的振子可以做到排列方向一致，这使得馈电分配网络的设计和走线也相对容易。上述设计方式非常适用于实现线极化的阵列天线。

采用上述设计方法实现圆极化阵列天线时情况有所不同，馈电分配电路的走线方式(尤其是指对阵列中的振子均采用相同的馈电方向)，显然强化了单一方向的极化分量，不利于对圆极化轴比性能的改善。如果对微带平面振子采用多馈点的馈电技术，可以强化并维持良好的轴比性能，但是这样将成倍增加馈电分配电路的复杂度，以及阵列排列时的难度。

鉴于此，实有必要提供一种四振元圆极化微带平面阵列天线以克服现有技术的不足。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种四振元圆极化微带平面阵列天线，微带分配电路走线通过电长度依次递增的第二引线、第四引线、第三引线及第一引线分别与所述第二矩形辐射振子、第四矩形辐射振子、第三矩形辐射振子、第一矩形辐射振子的馈点电连接，各自形成不同的馈入方向，达到圆极化天线的馈电要求，显著降低了圆极化阵列天线的馈电与布局复杂度，适用于微带结构的圆极化阵列天线布局。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种四振元圆极化微带平面阵列天线，包括辐射体金属面、垂直馈电金属柱、反射金属平面及同轴馈电端口；

所述辐射体金属面包括第一矩形辐射振子、第二矩形辐射振子、第三矩形辐射振子、第四矩形辐射振子及微带分配电路走线，所述微带分配电路走线包括焊接馈入点及与由所述焊接馈入点引出的第一引线、第二引线、第三引线、第四引线，所述第一引线与所述第一矩形辐射振子的馈点电连接，所述第二引线与所述第二矩形辐射振子的馈点电连接，所述第三引线与所述第三矩形辐射振子的馈点电连接，所述第四引线与所述第四矩形辐射振子的馈点电连接，所述第二引线、第四引线、第三引线及第一引线的电长度依次递增，所述同轴馈电端口设置在所述反射金属平面上，所述垂直馈电金属柱的一端与所述焊接馈入点连接且另一端与所述同轴馈电端口电连接。

在一个优选实施方式中，所述辐射体金属面与所述反射金属平面之间设有介质填充层。

在一个优选实施方式中，所述四振元圆极化微带平面阵列天线还包括PCB 单层板，所述辐射体金属面的第一矩形辐射振子、第二矩形辐射振子、第三矩形辐射振子、第四矩形辐射振子及微带分配电路走线设置在所述PCB单层板上。

在一个优选实施方式中，所述四振元圆极化微带平面阵列天线还包括若干低介电常数材质的支撑固定部件，所述支撑固定部件的一端固定在所述PCB单层板上且另一端固定在所述反射金属平面上。

在一个优选实施方式中，所述四振元圆极化微带平面阵列天线还包括阻抗匹配PCB板，所述阻抗匹配PCB板设于所述反射金属平面上，所述阻抗匹配 PCB板上设有PCB过孔，所述PCB过孔用于与所述垂直馈电金属柱焊接。

在一个优选实施方式中，所述第一矩形辐射振子、第二矩形辐射振子、第三矩形辐射振子及第四矩形辐射振子的中间分别设有中心开孔。

在一个优选实施方式中，所述第一引线、第二引线、第三引线、第四引线上分别设有自耦合加感线段。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种四振元圆极化微带平面阵列天线的有益效果在于：微带分配电路走线通过电长度依次递增的第二引线、第四引线、第三引线及第一引线分别与所述第二矩形辐射振子、第四矩形辐射振子、第三矩形辐射振子、第一矩形辐射振子的馈点电连接，各自形成不同的馈入方向，达到圆极化天线的馈电要求，显著降低了圆极化阵列天线的馈电与布局复杂度，适用于微带结构的圆极化阵列天线布局。

【附图说明】

图1为本实用新型提供的四振元圆极化微带平面阵列天线的立体图。

图2为图1所示四振元圆极化微带平面阵列天线的主视图。

图3为图1所示辐射体金属面的俯视图。

图4为本实用新型提供的四振元圆极化微带平面阵列天线一优选实施例的立体图。

图5为图4所示四振元圆极化微带平面阵列天线的主视图。

【具体实施方式】

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种四振元圆极化微带平面阵列天线 100。

在本实用新型的实施例中，所述四振元圆极化微带平面阵列天线100包括辐射体金属面10、垂直馈电金属柱20、反射金属平面30及同轴馈电端口40。

具体的，所述辐射体金属面10包括第一矩形辐射振子11、第二矩形辐射振子12、第三矩形辐射振子13、第四矩形辐射振子14及微带分配电路走线15，所述微带分配电路走线15包括焊接馈入点151及与由所述焊接馈入点151引出的第一引线152、第二引线153、第三引线154、第四引线155，所述第一引线 152与所述第一矩形辐射振子11的馈点电连接，所述第二引线153与所述第二矩形辐射振子12的馈点电连接，所述第三引线154与所述第三矩形辐射振子13 的馈点电连接，所述第四引线155与所述第四矩形辐射振子14的馈点电连接，所述第二引线153、第四引线155、第三引线154及第一引线152的电长度依次递增，所述同轴馈电端口40设置在所述反射金属平面30上，所述垂直馈电金属柱20的一端与所述焊接馈入点151连接且另一端与所述同轴馈电端口40电连接。

可以理解的是，所述微带分配电路走线15通过电长度依次递增的所述第二引线153、第四引线155、第三引线154及第一引线152分别与所述第二矩形辐射振子12、第四矩形辐射振子14、第三矩形辐射振子13、第一矩形辐射振子 11的馈点电连接，各自形成不同的馈入方向。工作时，所述垂直馈电金属柱20 传输过来的信号经过所述焊接馈入点151馈入并分别到达所述第二引线153、第四引线155、第三引线154及第一引线152，即可实现所述第二矩形辐射振子12、第四矩形辐射振子14、第三矩形辐射振子13、第一矩形辐射振子11的4个馈点馈电相位差依次为λ/4，馈电幅度相等，从而达到圆极化天线的馈电要求，显著降低了圆极化阵列天线的馈电与布局复杂度，适用于微带结构的圆极化阵列天线布局。

请参阅图4至图5，优选的，所述辐射体金属面10与所述反射金属平面30 之间设有介质填充层50。

优选的，所述四振元圆极化微带平面阵列天线100还包括PCB单层60板，所述辐射体金属面10的第一矩形辐射振子11、第二矩形辐射振子12、第三矩形辐射振子13、第四矩形辐射振子14及微带分配电路走线15设置在所述PCB 单层60板上。通过所述PCB单层60板承载所述所述辐射体金属面10，所述辐射体金属面10可以由金属铜箔层通过蚀刻工艺加工而成。

优选的，所述四振元圆极化微带平面阵列天线100还包括若干低介电常数材质的支撑固定部件70，所述支撑固定部件70的一端固定在所述PCB单层60 板上且另一端固定在所述反射金属平面30上。通过所述支撑固定部件70起到对所述PCB单层60板的支撑作用。

优选的，所述四振元圆极化微带平面阵列天线100还包括阻抗匹配PCB板 80，所述阻抗匹配PCB板80设于所述反射金属平面30上，所述阻抗匹配PCB 板80上设有PCB过孔81，所述PCB过孔81用于与所述垂直馈电金属柱20焊接。可以理解的是，所述阻抗匹配PCB板80为微带结构PCB板，其上的微带走线仅用于端口阻抗匹配，完全根据同轴馈电端口40的实际阻抗来确定是否需要，在此仅用特定的实例来说明本专利方案的实用性，即：在同轴馈电端口40 的实际阻抗偏离50Ω较大时，可参照上述方案进行必要的阻抗匹配。

优选的，所述第一矩形辐射振子11、第二矩形辐射振子12、第三矩形辐射振子13及第四矩形辐射振子14的中间分别设有中心开孔111。通过设置所述中心开孔111强化和改善圆极化轴比性能。

优选的，所述第一引线152、第二引线153、第三引线154、第四引线155 上分别设有自耦合加感线段1521。所述自耦合加感线段1521的作用是强化所述第一矩形辐射振子11、第二矩形辐射振子12、第三矩形辐射振子13及第四矩形辐射振子14馈电方向的异向效应，改善圆极化轴比性能。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种四振元圆极化微带平面阵列天线的有益效果在于：微带分配电路走线通过电长度依次递增的第二引线、第四引线、第三引线及第一引线分别与所述第二矩形辐射振子、第四矩形辐射振子、第三矩形辐射振子、第一矩形辐射振子的馈点电连接，各自形成不同的馈入方向，达到圆极化天线的馈电要求，显著降低了圆极化阵列天线的馈电与布局复杂度，适用于微带结构的圆极化阵列天线布局。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种四振元圆极化微带平面阵列天线，其特征在于：包括辐射体金属面、垂直馈电金属柱、反射金属平面及同轴馈电端口；

所述辐射体金属面包括第一矩形辐射振子、第二矩形辐射振子、第三矩形辐射振子、第四矩形辐射振子及微带分配电路走线，所述微带分配电路走线包括焊接馈入点及与由所述焊接馈入点引出的第一引线、第二引线、第三引线、第四引线，所述第一引线与所述第一矩形辐射振子的馈点电连接，所述第二引线与所述第二矩形辐射振子的馈点电连接，所述第三引线与所述第三矩形辐射振子的馈点电连接，所述第四引线与所述第四矩形辐射振子的馈点电连接，所述第二引线、第四引线、第三引线及第一引线的电长度依次递增，所述同轴馈电端口设置在所述反射金属平面上，所述垂直馈电金属柱的一端与所述焊接馈入点连接且另一端与所述同轴馈电端口电连接。

2.如权利要求1所述的四振元圆极化微带平面阵列天线，其特征在于：所述辐射体金属面与所述反射金属平面之间设有介质填充层。

3.如权利要求1所述的四振元圆极化微带平面阵列天线，其特征在于：所述四振元圆极化微带平面阵列天线还包括PCB单层板，所述辐射体金属面的第一矩形辐射振子、第二矩形辐射振子、第三矩形辐射振子、第四矩形辐射振子及微带分配电路走线设置在所述PCB单层板上。

4.如权利要求3所述的四振元圆极化微带平面阵列天线，其特征在于：所述四振元圆极化微带平面阵列天线还包括若干低介电常数材质的支撑固定部件，所述支撑固定部件的一端固定在所述PCB单层板上且另一端固定在所述反射金属平面上。

5.如权利要求1所述的四振元圆极化微带平面阵列天线，其特征在于：所述四振元圆极化微带平面阵列天线还包括阻抗匹配PCB板，所述阻抗匹配PCB板设于所述反射金属平面上，所述阻抗匹配PCB板上设有PCB过孔，所述PCB过孔用于与所述垂直馈电金属柱焊接。

6.如权利要求1所述的四振元圆极化微带平面阵列天线，其特征在于：所述第一矩形辐射振子、第二矩形辐射振子、第三矩形辐射振子及第四矩形辐射振子的中间分别设有中心开孔。

7.如权利要求1所述的四振元圆极化微带平面阵列天线，其特征在于：所述第一引线、第二引线、第三引线、第四引线上分别设有自耦合加感线段。

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