CN220172369U - 带引向赋形阵列天线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种带引向赋形阵列天线，该天线包括天线反射板以及设置于天线反射板上的阵元组件，阵元组件包括天线阵元、衬底和圆极化引向件，天线阵元电连接设置于天线反射板上；衬底设置于天线阵元远离所述天线反射板的一侧，衬底远离天线阵元的一侧形成有引向面，引向面上设置有圆极化引向件，圆极化引向件包括引向环以及沿引向环的周向间隔设置的多个引向臂。引向赋形器作用于阵列天线，有效的进行阵元方向图的纠偏，以提升天线的低仰角不圆度和多阵元天线的方向图一致性，同时可有效提升天线的最大增益值，阵列天线结合抗干扰模块，可实现系统产品抗干扰能力的有效提升。

Description

带引向赋形阵列天线

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种带引向赋形阵列天线。

背景技术

目前，卫星的应用涉及民用及特种应用，其中作为卫星信号的收发系统的关键构成部件天线尤其显得至关重要，其直接决定整个系统是否正常工作与否。

在现有涉及抗干扰天线中，设置微带天线均为常规阵列布阵形式，其中包括布阵间距基本按照对应频率的空气半波长设置，其中针对不对称设置的阵列天线导致每个单元天线的空间能量辐射偏头并无任何赋形实施技术，而同频阵元的辐射能量的一致性及低仰角能量的分布对抗干扰信号的实现表现至关重要，其直接影响到最终的抗干扰指标的高低。再除了保障用于抗干扰的阵元天线间的隔离度加强以最大化降低损耗的同时，天线阵元的绝对增益的大小、阵元的一致性等都将直接决定阵列天线在抗干扰上的能力表现，而在当前行业技术表现中并没有针对性的技术或产品出现。

实用新型内容

本申请提供了一种带引向赋形阵列天线，以解决上述问题。

本申请提供了一种带引向赋形阵列天线，包括天线反射板以及设置于所述天线反射板上的阵元组件，所述阵元组件包括：

天线阵元，电连接设置于所述天线反射板上；

衬底，设置于所述天线阵元远离所述天线反射板的一侧，所述衬底远离所述天线阵元的一侧形成有引向面；以及圆极化引向件，设置于所述引向面上，所述圆极化引向件包括引向环以及沿所述引向环的周向间隔设置的多个引向臂_。

在一种可能的实现方式中，所述引向臂的长度为空气的四分之一波长。

在一种可能的实现方式中，所述引向环的直径为空气的四分之一波长至半波长。

在一种可能的实现方式中，所述圆极化引向件与所述天线阵元的辐射片之间的距离小于等于空气波长的四分之一。

在一种可能的实现方式中，所述引向臂的数量为4n，其中n为正整数。

在一种可能的实现方式中，所述衬底与所述天线阵元可拆卸设置。

在一种可能的实现方式中，所述引向臂的正投影形状包括直线形、锯齿形、圆弧形或螺旋形等。

在一种可能的实现方式中，还包括设置于所述天线反射板上的多个反射器，各所述反射器与所述天线阵元的各边缘对应设置，所述反射器包括多个阵列分布的反射件，所述反射件包括呈锯齿状设置的第一反射部和倾斜设置的第二反射部，所述第二反射部设置于所述第一反射部朝向所述天线阵元的一侧。

在一种可能的实现方式中，所述反射件的长度为空气波长的四分之一。

在一种可能的实现方式中，所述阵元组件设置有多个。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本实施例所提供的带引向赋形阵列天线，包括天线反射板以及设置于所述天线反射板上的阵元组件，所述阵元组件包括：天线阵元，电连接设置于所述天线反射板上；衬底，设置于所述天线阵元远离所述天线反射板的一侧，所述衬底远离所述天线阵元的一侧形成有引向面；以及圆极化引向件，设置于所述引向面上，所述圆极化引向件包括引向环以及沿所述引向环的周向间隔设置的多个引向臂。本申请在于实现一种圆极化引向件作用于天线阵元之上，进行第二次赋型，可以有效的进行阵元方向图的纠偏，以提升天线的低仰角不圆度和多阵元天线的方向图一致性，同时可有效提升天线的最大增益值。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例提供的一种带引向赋形阵列天线的整体结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种带引向赋形阵列天线中用于体现圆极化引向件的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的一种带引向赋形阵列天线中用于体现反射件的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的一种带引向赋形阵列天线中的立体图。

附图标记说明：

1、天线反射板；2、天线阵元；3、衬底；

4、圆极化引向件；41、引向环；42、引向臂；

5、反射器；51、反射件；511、第一反射部；512、第二反射部；

6、安装件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的相对位置关系或运动情况，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”、“前”、“后”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置发生了位置翻转或者姿态变化或者运动状态变化，那么这些方向性的指示也相应的随着变化，例如：描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

北斗三号卫星已正式投入商用，涉及民用及特种应用，其中作为卫星信号的收发系统的关键构成部件天线尤其显得至关重要，其直接决定整个系统是否正常工作与否。在现有涉及抗干扰天线中，设置微带天线均为常规阵列布阵形式，其中包括布阵间距基本按照对应频率的空气半波长设置，其中针对不对称设置的阵列天线导致每个单元天线的空间能量辐射偏头并无任何赋形实施技术，而同频阵元的辐射能量的一致性及低仰角能量的分布对抗干扰信号的实现表现至关重要，其直接影响到最终的抗干扰指标的高低。再除了保障用于抗干扰的阵元天线间的隔离度加强以最大化降低损耗的同时，天线阵元的绝对增益的大小、阵元的一致性、以及低仰角10度以下的能量的抑制将直接决定阵列天线在抗干扰上的能力表现，在当前行业技术表现中并没有针对性的技术或产品出现，对此如何能够有效的解决在不对称的安装上的天线阵元的方向图偏头、一致性、以及低仰角能量的抑制问题是本实用新型的主要技术体现。

参照图1-图4，本申请实施例提供了一种带引向赋形阵列天线，包括天线反射板1以及设置于所述天线反射板1上的阵元组件，所述阵元组件包括：

天线阵元2，电连接设置于所述天线反射板1上；

衬底3，设置于所述天线阵元2远离所述天线反射板1的一侧，所述衬底3远离所述天线阵元2的一侧形成有引向面；以及

圆极化引向件4，设置于所述引向面上，所述圆极化引向件4包括引向环41以及沿所述引向环41的周向间隔设置的多个引向臂42。

圆极化引向件4作用于天线阵元2之上，进行第二次赋型，可以有效的进行阵元方向图的纠偏，以提升天线的低仰角不圆度和多阵元天线的方向图一致性，同时可有效提升天线的最大增益值。

其中，天线阵元2设置为微带贴片天线形式。天线反射板1的正投影可以设置为方形、矩形、圆形或者其他多边形等形状。圆极化引向器件和衬底3均以天线阵元2为基准进行结合应用。

在本申请中，以天线阵元2为基准，天线阵元2电连接于天线反射板1的上方，衬底3设置于微带贴片的天线阵元2的上方，圆极化引向件4印制于衬底3之上，与微带贴片的天线阵元2固定连接，且通过天线阵元2固定在天线反射板1上。

所述圆极化引向件4包括引向环41以及沿所述引向环41的周向间隔设置的多个引向臂42，引向环41为正投影呈环状结构设置，引向臂42为引向环41向外延伸的臂部结构设置；其中引向环41的正投影形状包括圆环形状、矩形环形状或者其他多边形环状结构，所述引向臂42的正投影形状也可以包括直线形、锯齿形、圆弧形或螺旋形等。

所述引向臂42的长度为空气的四分之一波长，可选地，所述引向臂42的长度遵循空气的四分之一波长以内的原则设置，所述引向环41的直径为空气的四分之一波长至半波长。所述圆极化引向件4与所述天线阵元2的辐射片之间的距离小于等于空气波长的四分之一。所述引向臂42的数量为4n，其中n为正整数；示例性的，在本申请中的n为1，引向臂42的数量为四个。上述中关于圆极化引向件4的形态仅为一种形式，同时该圆极化引向件4可以按照上述设置尺寸内进行任何形状的变化，均可起到相同作用。

带引向赋形阵列天线中的阵元组件设置有至少一个，本申请以阵元组件设置有四个为例进行描述，四个阵元组件按照一定的间距设置于天线反射板1上。阵元组件布置阵间距一般设置为小于天线工作中心频率的半个空气波长，根据抗干扰的不同需求，天线的阵元组件可以进行相应的增加或减少。

本申请在于实现一种圆极化引向件4作用于天线阵元2之上，进行第二次赋型，可以有效的进行阵元方向图的纠偏，以提升天线的低仰角不圆度和多阵元天线的方向图一致性，同时可有效提升天线的最大增益值。

所述衬底3与所述天线阵元2可拆卸设置，衬底3和天线阵元2之间可以采用螺栓进行可拆卸固定，或者通过粘接的连接方式进行可拆卸固定。示例性的，本申请中采用螺丝进行固定，衬底3与天线阵元2共用螺丝固定在天线反射板1上。

带引向赋形阵列天线还包括设置于所述天线反射板1上的多个反射器5，各所述反射器5与所述天线阵元2的各边缘对应设置，所述反射器5包括多个阵列分布的反射件51，所述反射件51包括呈锯齿状设置的第一反射部511和倾斜设置的第二反射部512，所述第二反射部512设置于所述第一反射部511朝向所述天线阵元2的一侧。

其中，天线反射板1采用正投影形状为方形的天线反射板1，对应地，反射器5设置有四个，四个反射器5分别对应天线反射板1的一侧边缘，且相对设置的两个反射器5关于天线反射板1轴对称设置。

第一反射部511呈锯齿状结构设置，具体地说，第一反射部511包括多个连接面，连接面包括相连接的竖面和横面，相邻的两个连接面中的两个竖面平行设置，相邻的两个连接面中的两个横面之间形成有高度差，且高度差值即为竖面的长度。在本申请中，连接面设置有五个，相邻的两个连接面中，其中一个连接面的横面与另外一个连接面的竖面相连接从而形成第一反射部511。第一反射部511靠近天线阵元2的一侧为竖面，且该竖面的底部与横面相连接，其顶部与第二反射部512连接，第一反射部511远离天线阵元2的一侧为横面。

所述第二反射部512呈倾斜形状设置，第二反射部512设置于所述第一反射部511朝向所述天线阵元2的一侧，第二反射部512倾斜设置使其第一端的高度高于第二端的高度，第二反射部512的第一端与第一反射部511连接，第二反射部512的第二端设置于天线反射板1上，且第二反射部512的第二端靠近天线阵元2设置，第二反射部512的第一端远离天线阵元2设置。

所述反射件51的长度为空气波长的四分之一，反射件51可以有效截断天线阵元2边沿电荷分布，主要在于形成提升法向增益的辐射电荷。

天线反射板1上还设置有安装件6，安装件6用于将天线反射板1安装于预设位置，安装件6设置于天线反射板1背离阵元组件的一侧。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种带引向赋形阵列天线，其特征在于，包括天线反射板以及设置于所述天线反射板上的阵元组件，所述阵元组件包括：

天线阵元，电连接设置于所述天线反射板上；

衬底，设置于所述天线阵元远离所述天线反射板的一侧，所述衬底远离所述天线阵元的一侧形成有引向面；以及圆极化引向件，设置于所述引向面上，所述圆极化引向件包括引向环以及沿所述引向环的周向间隔设置的多个引向臂。

2.根据权利要求1所述的带引向赋形阵列天线，其特征在于，所述引向臂的长度为空气的四分之一波长。

3.根据权利要求1所述的带引向赋形阵列天线，其特征在于，所述引向环的直径为空气的四分之一波长至半波长。

4.根据权利要求1所述的带引向赋形阵列天线，其特征在于，所述圆极化引向件与所述天线阵元的辐射片之间的距离小于等于空气波长的四分之一。

5.根据权利要求1所述的带引向赋形阵列天线，其特征在于，所述引向臂的数量为4n，其中n为正整数。

6.根据权利要求1项所述的带引向赋形阵列天线，其特征在于，所述衬底与所述天线阵元可拆卸设置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的带引向赋形阵列天线，其特征在于，所述引向臂的正投影形状包括直线形、锯齿形、圆弧形或螺旋形。

8.根据权利要求1所述的带引向赋形阵列天线，其特征在于，还包括设置于所述天线反射板上的多个反射器，各所述反射器与所述天线阵元的各边缘对应设置，所述反射器包括多个阵列分布的反射件，所述反射件包括呈锯齿状设置的第一反射部和倾斜设置的第二反射部，所述第二反射部设置于所述第一反射部朝向所述天线阵元的一侧。

9.根据权利要求8所述的带引向赋形阵列天线，其特征在于，所述反射件的长度为空气波长的四分之一。

10.根据权利要求7所述的带引向赋形阵列天线，其特征在于，所述阵元组件设置有多个。