[發明專利]發射/接收電磁波的由微帶技術制作的陣列饋電的裝置

無效

• 申請號: 01129588.0
• 申請日: 2001-06-28
• 公開（公告）號: CN1336703A
• 公開（公告）日: 2002-02-20
• 發明（設計）人: 阿里·盧齊耶;菲利普·米納爾;讓－弗朗索瓦·平托斯
• 申請（專利權）人: 湯姆森許可貿易公司
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01P1/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 戎志敏

本發明涉及發射和/或接收電磁波的裝置，特別涉及由微帶技術制作的陣列饋電的“印刷天線”。

下面，“印刷電線”(或“微帶天線”)指的是用所謂的“微帶”技術制作的天線，其包括基本上是“貼片”、隙縫、偶極子等的輻射單元，或這些單元的陣列，單元的數量取決于所要求的增益。使用這種類型的天線作為透鏡或拋物面焦點的主源或作為平面陣列天線。

在印刷電路中，單一或形成陣列組的輻射單元由微帶線形成的饋電陣列饋電。一般說來，在或大或小的范圍內，這個饋電陣列輻射了干擾天線主輻射的不要求的輻射或寄生輻射。導致寄生輻射的主要影響是增加了印刷天線的交叉極化。其它不希望的或大或小的重要影響也可能來自寄生輻射，即：

-天線的輻射圖損壞，即，旁瓣變大和/或主瓣畸變；

-天線效率損壞，即，輻射損耗。

當前的解決方案試圖限制或最小化寄生輻射：

-通過介質基片參數的明智選擇，如厚度、介電常數等；

-最佳化線寬度；

-或最小化寄生輻射的中斷。

然而，所有建議的解決方案需要限制效率的折衷。例如，具有高介電常數的細長基片最小化了饋線的輻射，但是，也減小了輻射單元的輻射效率和天線的效率。同樣，使用窄線減少寄生輻射，但是，線寬越窄，歐姆損耗越大。

因此，本發明的目的是提出一種解決方案，不減小寄生輻射的有害影響，使用寄生輻射貢獻于天線的主輻射。

因此，本發明的主題是發射和/或接收電磁波的裝置包括具有至少一個發射和/或接收給定極化電磁波的輻射單元的天線，用微帶技術制作的饋電陣列由給出寄生輻射的線構成，其特點在于設計饋電陣列的尺寸，使得寄生輻射與天線的輻射具有相同方向和相同極化，并與所述的天線輻射同相組合。

在已知方法中，寄生輻射由中斷饋電陣列的線產生，例如，肘彎、T型電路、線寬變化等。

按照本發明的一個實施例，寄生輻射源的相對相位由饋電陣列的線長度確定。饋電陣列最好是對稱陣列。

在線極化天線的例子中，在肘彎的每一端上的線長度Li由下列方程給出：

L1＝λ/2+K1λ1?????K1＝0、1、2.....

L2＝K2λ2??????????K2＝0、1、2.....其中，λi表示長度Li的饋點陣列的線中傳導的波長，其中：

?? λi = 30 / ( f ϵ reff ) ]]>(厘米)

??f：工作頻率(GHz)

??εreff：線長度Li部分的材料的有效介電常數。

此外，在至少包括兩個輻射單元圓極化天線的情況中，具有兩個肘彎的形成T型電路的饋電陣列的線長度Li由下式給出：

L’2＝L2+K1λ2/4????K1＝1、2、3.....其中，L’2和L2是T型電路的兩個分支。

L’3＝L3+K2λ3/4????K2＝1、2、3.....其中，L’3和L3是連接到輻射單元的線。

本發明的其它特點和優點在閱讀各個實施例的描述后將變得很明顯，描述參考了附圖，其中：

圖1是微帶線各種不連續情況的平面圖；

圖2是具有E電場方向的饋電陣列的平面圖；

圖3是印刷天線和顯示寄生輻射的天線饋電陣列的平面圖；

圖4是本發明線極化的饋電陣列的平面圖；

圖5是本發明圓極化的饋電陣列的平面圖。

圖6a和6b是具有四個貼片的饋電陣列的平面圖，其分別與主輻射具有相同極化的寄生輻射或與主輻射具有相反極化的寄生輻射。

圖7表示圖6a和6b的陣列的橢圓率。

為簡化描述，圖中相同的元件使用相同的標號。

本發明將參考由貼片構成輻射單元的印刷天線進行描述。但是，本領域的技術人員清楚，本發明適用輻射單元連接到用微帶技術制作的饋電陣列的任何類型的印刷天線。圖1表示各種類型的不連續部分，不連續部分可以產生在微帶技術形成的線的饋電陣列中。標1表示肘彎的線。標2表示橫向線階差，標號3表示T。