[發明專利]一種小型化強耦合天線

在審

• 申請號: 201710651100.4
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107785654A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 朱德平
• 申請（專利權）人: 蘇州工業園區藝達精密機械有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q9/04;H01Q15/14;H01Q15/24
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司32293
• 代理人: 韓鳳

技術領域

本發明涉及于無線通信領域，是涉及一種小型化強耦合天線，可以用于星載天線。

背景技術

隨著通信技術的發展，天線作為無線通信設備中至關重要的一部分，天線性能的優劣直接影響著整個通信系統的通信質量。由于雙極化天線自身特有的優點，其既可以被用作基站天線，又可以通過加載支線耦合器或定向耦合器的方法，獲得圓極化天線。本發明具有寬頻帶、結構簡單、易加工等特點以及采用強耦合技術獲得的低剖面，小型化，輕量化等優點，使得該天線成為了星載天線設計中的優選天線。

傳統天線陣列陣元間距需滿足λ₀/2<S<λ₀條件，按照此陣元條件組陣，會造成傳統天線陣列剖面高，體積大，同時會給星載天線設計安裝帶來了一定的難度。

發明內容

本發明的目的是：提供一種小型化強耦合天線，與傳統天線陣列盡量減少陣元間互耦不同，本發明是通過減小天線單元間距并對天線單元間距進行優化，合理的利用天線單元間的互耦產生的容抗，抵消了天線與反射板之間的感抗，改善了天線的阻抗匹配特性，展寬了天線的工作帶寬，降低了天線陣列的剖面，從而實現了天線的小型化，輕量化。

實現上述目的的技術方案是：一種小型化強耦合天線，包括雙極化天線單元，并排等距排列形成饋電陣列，所述雙極化天線單元的中心在同一直線上；陣列介質板，對應的設于一所述雙極化天線單元的上端，相鄰的所述陣列介質板之間相互連接；陣列反射板，設于所述饋電陣列的下端；其中，相鄰的所述雙極化天線單元之間的具有間距(S)，該間距(S)的范圍為：300mm-360mm。

所述雙極化天線單元包括輻射貼片，貼附于所述陣列介質板下表面；兩個饋電單元，兩個所述饋電單元十字交叉設置于所述輻射貼片的下表面。

所述饋電單元包括諧振饋電環介質層，設有諧振饋電縫隙；S型饋電結構，組裝于所述諧振饋電環介質層中；同軸電纜，所述同軸電纜的內芯連接于所述S型饋電結構，所述同軸電纜的金屬屏蔽層固定于所述諧振饋電環介質層；電環支架，所述諧振饋電環介質層裝配與所述電環支架上；所述諧振饋電環介質層與所述電環支架的連接處為支撐點；所述電環支架為“凹”字形結構，其中部為內凹的連接槽，兩個所述雙極化天線單元通過連接槽十字交叉連接；其中，S型饋電結構通過諧振饋電縫隙對所述諧振饋電環介質層耦合饋電，所述諧振饋電環介質層通過支撐點對輻射貼片饋電，從而產生輻射。

所述S型饋電結構包括S型饋電電路，其一端通過末端支節組裝于所述諧振饋電環介質層的一側邊，另一端通過末端支節組裝于所述諧振饋電環介質層的另一側邊；其中，所述末端支節位于所述諧振饋電縫隙的上側或下側；其中，所述S型饋電電路的本體沿所述諧振饋電環介質層的層面布置；焊盤，所述S型饋電電路的本體通過焊盤固定于所述諧振饋電環介質層。

所述末端支節調節式組裝于所述諧振饋電環介質層。

所述諧振饋電環介質層為聚四氟乙烯層。

所述輻射貼片具有寬度(Wa)，所述寬度(Wa)的范圍為0.24λ_L～0.28λ_L，λ_L為工作頻段的最低工作頻率。

所述陣列介質板與所述陣列反射板之間具有一間距(H)；該間距(H)的范圍為0.11λ_L～0.15λ_L，λ_L為工作頻段的最低工作頻率。

所述陣列介質板為聚四氟乙烯板。

所述陣列反射板為金屬板。

本發明的優點是：本發明的小型化強耦合天線，利用S型微帶饋線耦合饋電，通過調節S型饋電結構的各末端支節，可以獲得較好的匹配特性。引入了諧振環饋電技術，該諧振饋電環介質層既可以作為S型微帶饋線的底板，又可以作為輻射貼片的饋電結構，從而改善了天線工作頻帶內的匹配特性，獲得了較寬的工作帶寬。采用了減小天線單元間距以增加互耦強度的強耦合技術，該技術的應用，有效的改善了天線阻抗匹配，減小了天線尺寸，從而獲得一款小型化的天線陣列。具有體積小、結構簡單，加工容易，成本低廉等特點。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步解釋。

圖1是本發明面陣的饋電陣列的正面結構示意圖。

圖2是本發明面陣的饋電陣列的頂面結構示意圖。

圖3是本發明面陣的饋電陣列的底面結構示意圖。

圖4是本發明的雙極化天線單元的整體結構圖。

圖5是本發明的饋電單元的結構示意圖。

圖6是本發明天線單元的端口回波損耗。