[發明專利]二維電子掃描天線

在審

• 申請號: 201410677780.3
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN105680178A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 王國龍;董濤;尹建勇;韓琳;劉亞奇
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: H01Q3/08
• 分類號: H01Q3/08
• 代理公司: 北京智為時代知識產權代理事務所(普通合伙) 11498
• 代理人: 王加嶺;楊靜

技術領域

本發明屬于測控、通信領域的天線技術，涉及一種二維電子掃描天線，特 別涉及一種基于射頻開關的二維電子掃描天線。

背景技術

對于固定波束的天線而言，天線增益與波束覆蓋范圍之間存在矛盾。一般 而言，天線增益越高，則天線波束覆蓋的角域范圍越小。因此，為了解決上述 矛盾，通常采用兩種方法：一種是將天線安裝在伺服裝置上，通過伺服機構的 轉動實現天線波束的機械掃描，但是，伺服機構使得天線的體積和重量大大增 加，而且天線波束掃描速度受到伺服機構的制約；另一種辦法是采用相控陣天 線的形式，通過對陣列天線各輻射單元激勵相位的控制實現合成波束的電子掃 描，盡管相控陣天線具有掃描速度快、波束控制靈活等特點，但是需要多個移 相裝置，復雜度較高，成本較高。

因此，需要一種能夠克服上述問題的二維電子天線。

發明內容

有鑒于此，為克服上述至少一個缺點，并提供下述至少一種優點。本發明 公開了一種二維電子掃描天線，克服了現有二維電子掃描天線的結構復雜的缺 點，精簡了對天線的組成器件。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

本發明公開了一種二維電子掃描天線，包括，由至少2組輻射單元組構成 的二維天線陣列，所述輻射單元組至少包括2個輻射單元，還包括：與所述輻 射單元組相對應的第一傳輸線，每個所述第一傳輸線與一組輻射單元組中的2 個輻射單元相連，用于對所述兩個輻射單元的相位進行同時調整。

進一步的，所述第一傳輸線通過第一相位調節部同時調整所述兩個輻射單 元的相位。

進一步的，所述二維天線陣列包含2組輻射單元組，每組所述輻射單元組 包括3個輻射單元，所述天線還包括第二傳輸線，用于與輻射單元組中位于所 述兩個輻射單元之間的第三輻射單元相連，連接于同一輻射單元組的所述第一 傳輸線和所述第二傳輸線通過功分器/合路器與輸入/輸出端相連。

進一步的，所述第一相位調節部為具有多個抽頭的電子開關。

進一步的，還包第二選通抽頭，將所述功分器/合路器通過所述第二選通抽 頭與所述輸入/輸出端相連。

進一步的，所述第二選通抽頭為具有多個抽頭的電子開關。

通過上述技術方案可知，具有有益的技術效果，包括：

通過第一傳輸線構成的第一級一維饋電網絡可快速調整天線的波束，且切 換方便時間簡單，同時，采用本發明與與采用伺服機構實現波束掃描的天線比 較，具有設備復雜度低、功耗低的優點。

進一步的，本發明所實現的天線的波束個數與輻射單元數無關，便于擴展 波束個數，減小波束躍度，提高覆蓋角域內的天線增益。并且由第一傳輸線和 第二傳輸線分別構成的第一級和第二級的饋網絡絡拓撲結構簡單，開關個數少， 便于低插損、低功耗饋電網絡的實現。

同時，本發明可實現陣列天線波束的二維掃描，具有較高的增益和較寬的 波束覆蓋范圍，可應用于測控、通信領域。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例12波束3×3陣列天線示意圖；

圖2為本發明第一實施例中的第一級一維饋電網絡示意圖；

圖3為本發明第一實施例中的第二級一維饋電網絡示意圖；

圖4為本發明的第二實施例16波束2×2陣列天線示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細的說明。

圖1為本發明第一實施例12波束3×3陣列天線示意圖；

參考圖1，本發明實施例的天線裝置包括由9個輻射單元組成的天線陣列。 9個輻射單元分為三組，即3個輻射單元組，并按照圖1所示方式進行布置， 從而構成一個二維天線陣列。

同時，該天線裝置還包括與該二維天線陣列相連接的一個單端口輸入、9 端口輸出的二維饋電網絡，該二維饋電網絡可分為第一傳輸線和第二傳輸線， 從而構成二級饋電網絡。