[發明專利]適用于毫米波通信的多波束背腔式高增益天線陣

在審

• 申請號: 201710022697.6
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106898882A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 朱劍鋒;鄧力;李書芳;張貫京;葛新科;高偉明;張紅治
• 申請（專利權）人: 深圳市景程信息科技有限公司
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/52
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1.一種適用于毫米波通信的多波束背腔式高增益天線陣，其特征在于，所述多波束背腔式高增益天線陣包括輻射貼片天線以及波束成型饋電網絡，所述輻射貼片天線由上層基板和下層基板組成，所述波束成型饋電網絡包括四個輸入端、四個定向耦合器、兩個45°移相器、兩個0°移相器以及四個輸出端，其中：

所述上層基板的上表面間隔設置有四個天線單元，所述四個天線單元的四周采用多個金屬化過孔圍成一個金屬腔；

所述下層基板設置有四路基片集成波導，每一路基片集成波導由多個金屬化過孔圍成，所述四路基片集成波導設置有所述輻射貼片天線的四個輸入端；

所述輻射貼片天線的四個輸入端各自對應連接至所述波束成型饋電網絡的四個輸出端；

當所述波束成型饋電網絡的四個輸入端輸入四路電磁波束激勵時，所述波束成型饋電網絡的相鄰輸出端的相位相差分別為45度、135度、-135度和-45度。

2.如權利要求1所述的適用于毫米波通信的多波束背腔式高增益天線陣，其特征在于，所述上層基板和下層基板層疊粘合在一起，所述上層基板的厚度為60GHz介質波的四分之一波長。

3.如權利要求1所述的適用于毫米波通信的多波束背腔式高增益天線陣，其特征在于，所述天線單元由交叉型輻射貼片構成并間隔印刷在所述上層基板的上表面，每兩個天線單元之間的間距為3mm。

4.如權利要求3所述的適用于毫米波通信的多波束背腔式高增益天線陣，其特征在于，所述天線單元由位于該天線單元底下的縫隙進行電磁波的耦合與激勵。

5.如權利要求1所述的適用于毫米波通信的多波束背腔式高增益天線陣，其特征在于，所述金屬腔的大小為長13mm、寬5mm，用于抑制表面電磁波的傳播。

6.如權利要求1所述的適用于毫米波通信的多波束背腔式高增益天線陣，其特征在于，所述波束成型饋電網絡為一種基于基片集成波導的Butler矩陣實現的Butler矩陣饋電網絡。

7.如權利要求1所述的適用于毫米波通信的多波束背腔式高增益天線陣，其特征在于，所述波束成型饋電網絡的兩個輸入端作為第一定向耦合器的兩個輸入端，第一定向耦合器的第一輸出端連接至第一45°移相器的輸入端，第一定向耦合器的第二輸出端連接至第四定向耦合器的輸入端。第一45°移相器的輸出端連接至第二定向耦合器的第一輸入端，第二定向耦合器的第一輸出端連接至第一0°移相器的輸入端，第一0°移相器的輸出端連接至波束成型饋電網絡的第一輸出端，第二定向耦合器的第二輸出端連接至波束成型饋電網絡的第三輸出端。

8.如權利要求7所述的適用于毫米波通信的多波束背腔式高增益天線陣，其特征在于，所述波束成型饋電網絡的另外兩個輸入端作為第三定向耦合器的兩個輸入端，第三定向耦合器的第一輸出端連接至第二45°移相器的輸入端，第三定向耦合器的第二輸出端連接至第二定向耦合器的第二輸入端。第二45°移相器的輸出端連接至第四定向耦合器的第二輸入端，第四定向耦合器的第一輸出端連接至第二0°移相器的輸入端，第二0°移相器的輸出端連接至波束成型饋電網絡的第四輸出端，第四定向耦合器的第二輸出端連接至波束成型饋電網絡的第二輸出端。