CN214898889U - 非对称馈电的相控阵天线阵面 - Google Patents
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Abstract
提供一种非对称馈电的相控阵天线阵面，包括压合而成的多层板；多层板从上到下依次包括8×8微带天线辐射器、天线馈电网络、金属基板和射频连接器；天线馈电网络两端的馈电区分别设有金属化过孔隔离圈。本实用新型非对称馈电的相控阵天线阵面的馈电位置可以自由移动，可以匹配任意一款接口位置不对称分布的射频终端设备；在限定的尺寸结构范围内，能够实现天线的宽频带、高法向增益和扫描增益性能指标。
Description
技术领域
本实用新型属于无线通讯技术领域，具体涉及一种非对称馈电的相控阵天线阵面。
背景技术
相控阵天线由许多固定的天线单元组成，这些单元相干馈电，并在每个单元上用可变相位或时延控制使波束扫描到空间给定的角度上。相控阵天线波束扫描时没有旋转整个阵列的机械问题和惯性问题。它与终端设备配套使用，适应于各种复杂环境，用户可以在卫星覆盖范围内，进行图像、语音、数据的传输。
目前，对于多数相控阵天线来说，由于下端设备接口位置经常是不对称分布的，微带天线的馈电位置需要设定在这些固定位置上。而微带天线的自身特性决定了其馈电点的位置是唯一固定的，故现有技术下的单层微带相控阵天线的设计自由度很小，无法满足与下端设备接口位置的有效吻合，难以满足系统要求；不仅如此，如何提高相控阵天线的增益，实现宽频带，圆极化辐射特性设计，同时减少增益下降问题，现提出如下改进技术方案。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题：提供一种非对称馈电的相控阵天线阵面，解决现有技术下单层微带相控阵天线设计自由度很小，无法与下端设备接口位置有效吻合；相控阵天线的增益不足，频带不宽，增益下降过大的技术问题。
本实用新型采用的技术方案：非对称馈电的相控阵天线阵面，其特征在于：包括压合而成的多层板；所述多层板从上到下依次包括8×8正方形点阵结构的微带天线辐射器、天线馈电网络、金属基板和射频连接器；所述天线馈电网络两端的馈电区分别设有金属化过孔隔离圈。
上述技术方案中，进一步地：所述多层板从上到下依次由微带天线辐射介质基板、馈电网络上层介质基板、馈电网络下层介质基板、金属基板组成；所述射频连接器嵌入金属基板与金属基板固连为一体。
上述技术方案中，进一步地：所述射频连接器具有射频连接器内导体，所述射频连接器内导体穿过馈电网络下层介质基板与天线馈电网络一端连接；所述天线馈电网络的另一端与金属圆柱连接；所述金属圆柱穿过馈电网络上层介质基板以及微带天线辐射介质基板后与微带天线辐射器连接。
上述技术方案中，进一步地：所述微带天线辐射介质基板、馈电网络上层介质基板、馈电网络下层介质基板之间通过半固化片粘接层压固连为一体；所述馈电网络下层介质基板与金属基板之间通过导电胶粘接层压固连为一体。
上述技术方案中，进一步地：所述金属化过孔隔离圈由若干个金属化过孔均匀分布而成。
上述技术方案中，进一步地：所述金属化过孔隔离圈的形状为圆形。
上述技术方案中，进一步地：所述多层板四周设有销钉孔；所述销钉孔用于固定多层板相控阵天线。
上述技术方案中，进一步地：所述微带天线辐射器为微带贴片形式，并采用旋转组阵方式组成8×8正方形点阵结构；8×8正方形点阵结构的旋转组阵方式为：以每4个天线辐射单元组成一个2×2正方形点阵结构的旋转子阵，每个旋转子阵内以每个天线辐射单元的结构中心为基准，每4个天线辐射单元依次按照0°、90°、180°、270°进行旋转组成旋转子阵。
上述技术方案中，进一步地：所述天线馈电网络每两个相邻纵列天线馈电网络呈八字形对称阵列分布。
本实用新型与现有技术相比的优点：
1、本实用新型多层板非对称馈电的相控阵天线阵面设计自由度更高，可满足与下端设备接口位置吻合前提下，实现天线的电性能指标，满足系统要求。
2、本实用新型微带天线辐射器选用矩形微带贴片形式，并采用旋转组阵，组成8×8阵列天线，具有高增益、宽频带、圆极化的辐射特性，同时阵列扫描时能够实现较低的增益下降，性能稳定。
3、本实用新型非对称馈电的相控阵天线阵面的馈电位置可以自由移动，可以匹配任意一款接口位置不对称分布的射频终端设备；在限定的尺寸结构范围内，能够实现天线的宽频带、高法向增益和扫描增益。
4、本实用新型次用层压工艺制作而成，结构紧凑，体积小巧，产品性能一致，可靠性高。
附图说明
图1为本实用新型非对称馈电的相控阵天线阵面的结构剖视图；
图2为本实用新型非对称馈电的相控阵天线阵面的结构俯视图；
图3为本实用新型非对称馈电的相控阵天线阵面的馈电网络图；
图4为本实用新型非对称馈电的相控阵天线阵面的结构后视图；
图5为本实用新型非对称馈电的相控阵天线阵面的带内电压驻波比实测图；
图中：1-微带天线辐射器，2-微带天线辐射介质基板，3-馈电网络上层介质基板，4-天线馈电网络，5-馈电网络下层介质基板，6-金属基板，7-射频连接器，8-金属圆柱，9-射频连接器内导体，10-金属化过孔隔离圈，11-销钉孔。
具体实施方式
下面结合附图1-5描述本实用新型的具体实施例。
(如图1所示)非对称馈电的相控阵天线阵面，包括压合而成的多层板。多层压合工艺能够保证产品性能的一致性和可靠性。
所述多层板从上到下依次包括8×8正方形点阵结构的微带天线辐射器1、天线馈电网络4、金属基板6和射频连接器7。微带天线辐射器1、天线馈电网络4、金属基板6和射频连接器7为非对称馈电的相控阵天线阵面的主体结构。
(如图2所示)上述实施例中，进一步地：所述微带天线辐射器1为微带贴片形式，并采用旋转组阵方式组成8×8正方形点阵结构；8×8正方形点阵结构的旋转组阵方式为：以每4个天线辐射单元101组成一个2×2正方形点阵结构的旋转子阵，每个旋转子阵内以每个天线辐射单元101的结构中心为基准，每4个天线辐射单元101，分别按照左上、右上、右下、左下的顺序，依次按照0°、90°、180°、270°进行旋转组成旋转子阵。
微带天线辐射器1的天线单元选用矩形微带贴片形式，并采用旋转组阵，组成8×8阵列天线。这种组阵形式，具有高增益、宽频带、圆极化的辐射特性，同时阵列扫描时能够实现较低的增益下降。
在主体结构基础上：上述实施例中，进一步地：所述多层板从上到下依次由微带天线辐射介质基板2、馈电网络上层介质基板3、馈电网络下层介质基板5、金属基板6组成。微带天线辐射介质基板2、馈电网络上层介质基板3、馈电网络下层介质基板5、金属基板6组成多层板，保证产品性能的一致性和可靠性。
其中，上述实施例中，进一步地：所述微带天线辐射介质基板2、馈电网络上层介质基板3、馈电网络下层介质基板5之间通过半固化片粘接结合层压工艺固连为一体；所述馈电网络下层介质基板5与金属基板6之间通过导电胶粘接结合层压工艺固连为一体。
(结合图1参见图4)上述结构基础上：所述射频连接器7嵌入金属基板6与金属基板6固连为一体。嵌入式设计，实现非对称馈电的相控阵天线阵面结构的紧凑化小型化设计。
(如图3所示)所述天线馈电网络4两端的馈电区分别设有金属化过孔隔离圈10。上述实施例中，进一步地：所述金属化过孔隔离圈10由若干个金属化过孔均匀分布而成。上述实施例中，进一步地：所述金属化过孔隔离圈10的形状为圆形。上述实施例中，进一步地：所述天线馈电网络4每两个相邻纵列天线馈电网络4呈八字形对称阵列分布。
通过天线馈电网络4，可以使相控阵天线的馈电位置自由移动，从而使相控阵天线能够和下端射频终端的接口位置相吻合。以有效解决相控阵天线馈电位置不对称分布的设计问题。
(参见图1)上述实施例中，进一步地：所述射频连接器7具有射频连接器内导体9，所述射频连接器内导体9穿过馈电网络下层介质基板5与天线馈电网络4一端连接；所述天线馈电网络4的另一端与金属圆柱8连接；所述金属圆柱8穿过馈电网络上层介质基板3以及微带天线辐射介质基板2后与微带天线辐射器1连接。由多层板压合而成，可以满足与下端设备接口位置吻合的前提下，实现天线电性能指标。
上述实施例中，进一步地：所述多层板四周设有销钉孔11；所述销钉孔11用于固定多层板相控阵天线。
通过以上描述可以发现：本实用新型多层板非对称馈电的相控阵天线阵面设计自由度更高，可满足与下端设备接口位置吻合前提下，实现天线的电性能指标，满足系统要求。
本实用新型微带天线辐射器1选用矩形微带贴片形式，并采用旋转组阵，组成8×8阵列天线，具有高增益、宽频带、圆极化的辐射特性，同时阵列扫描时能够实现较低的增益下降，性能稳定。
本实用新型非对称馈电的相控阵天线阵面的馈电位置可以自由移动，可以匹配任意一款接口位置不对称分布的射频终端设备；在限定的尺寸结构范围内，能够实现天线的宽频带、高法向增益和扫描增益。
本实用新型次用层压工艺制作而成，结构紧凑，体积小巧，产品性能一致，可靠性高。
应当理解的是，虽然本说明书按照一个实施方式加以描述，但并非该实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，该实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上述较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内；上述实施例中所用的部件以及材料，如无特殊说明，均为市售。
Claims (9)
1.非对称馈电的相控阵天线阵面，其特征在于：包括压合而成的多层板；所述多层板从上到下依次包括8×8正方形点阵结构的微带天线辐射器(1)、天线馈电网络(4)、金属基板(6)和射频连接器(7)；所述天线馈电网络(4)两端的馈电区分别设有金属化过孔隔离圈(10)。
2.根据权利要求1所述非对称馈电的相控阵天线阵面，其特征在于：所述多层板从上到下依次由微带天线辐射介质基板(2)、馈电网络上层介质基板(3)、馈电网络下层介质基板(5)、金属基板(6)组成；所述射频连接器(7)嵌入金属基板(6)与金属基板(6)固连为一体。
3.根据权利要求2所述非对称馈电的相控阵天线阵面，其特征在于：所述射频连接器(7)具有射频连接器内导体(9)，所述射频连接器内导体(9)穿过馈电网络下层介质基板(5)与天线馈电网络(4)一端连接；所述天线馈电网络(4)的另一端与金属圆柱(8)连接；所述金属圆柱(8)穿过馈电网络上层介质基板(3)以及微带天线辐射介质基板(2)后与微带天线辐射器(1)连接。
4.根据权利要求2所述非对称馈电的相控阵天线阵面，其特征在于：所述微带天线辐射介质基板(2)、馈电网络上层介质基板(3)、馈电网络下层介质基板(5)之间通过半固化片粘接层压固连为一体；所述馈电网络下层介质基板(5)与金属基板(6)之间通过导电胶粘接层压固连为一体。
5.根据权利要求1所述非对称馈电的相控阵天线阵面，其特征在于：所述金属化过孔隔离圈(10)由若干个金属化过孔均匀分布而成。
6.根据权利要求1或5所述非对称馈电的相控阵天线阵面，其特征在于：所述金属化过孔隔离圈(10)的形状为圆形。
7.根据权利要求1所述非对称馈电的相控阵天线阵面，其特征在于：所述多层板四周设有销钉孔(11)；所述销钉孔(11)用于固定多层板相控阵天线。
8.根据权利要求1所述非对称馈电的相控阵天线阵面，其特征在于：所述微带天线辐射器(1)为微带贴片形式，并采用旋转组阵方式组成8×8正方形点阵结构；8×8正方形点阵结构的旋转组阵方式为：以每4个天线辐射单元(101)组成一个2×2正方形点阵结构的旋转子阵，每个旋转子阵内以每个天线辐射单元(101)的结构中心为基准，每4个天线辐射单元(101)依次按照0°、90°、180°、270°进行旋转组成旋转子阵。
9.根据权利要求1所述非对称馈电的相控阵天线阵面，其特征在于：所述天线馈电网络(4)每两个相邻纵列天线馈电网络(4)呈八字形对称阵列分布。
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| CN202121532240.8U CN214898889U (zh) | 2021-07-06 | 2021-07-06 | 非对称馈电的相控阵天线阵面 |
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|---|---|---|---|---|
| CN116666953A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-29 | 成都天成电科科技有限公司 | 全向炮弹引信探测器天线 |
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| CN116666953A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-29 | 成都天成电科科技有限公司 | 全向炮弹引信探测器天线 |
| CN116666953B (zh) * | 2023-07-24 | 2023-10-03 | 成都天成电科科技有限公司 | 全向炮弹引信探测器天线 |
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