[實用新型]一種低交叉極化的毫米波微帶平板陣列天線

有效

• 申請號: 201922090848.9
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN210926322U
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 羅俊;陳志興;楊華
• 申請（專利權）人: 廣東盛路通信科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/52;H01Q21/06;H01Q21/00;H01Q23/00
• 代理公司: 佛山東平知識產權事務所(普通合伙) 44307
• 代理人: 龍孟華

本實用新型公開一種低交叉極化的毫米波微帶平板陣列天線，包括：介質基板，分別設置在所述介質基板正、反面的第一印制微帶電路和第二印制微帶電路，以及固定于所述介質基板反面、用來饋電的矩形金屬波導；所述第一印制微帶電路由縱向功分電路、級聯于所述縱向功分電路的橫向功分電路和與所述橫向功分電路連接的輻射矩形貼片單元組成。本實用新型通過設計特定形狀的微帶功分電路并結合相應的輻射矩形貼片單元，僅使用一層介質基板就實現了高增益微帶天線陣列，并有效降低了天線的主極化副瓣包絡，壓制了傳統微帶天線陣列的高交叉極化電平。經仿真實驗，本實用新型提供的毫米波微帶平板陣列天線具有高增益、平面化、低交叉極化、易于量產等優點。

技術領域

本實用新型涉及天線設計領域，具體涉及一種低交叉極化的高增益毫米波微帶平板陣列天線。

背景技術

高增益天線是現代無線微波通信的前端，對整體通信質量有重要地影響。傳統的高增益微波天線有拋物面天線及卡塞格倫天線、格里高利天線等拋物面天線的變形。然而隨著現代通信的精細化、差異化，傳統的微波天線已經不能滿足一些應用場景。例如，在城市場景中要求高增益天線具備低剖面、平面化的性質以實現整體美觀的外觀，此時傳統的拋物面天線則不能滿足需求。

為了降低天線的剖面，實現平面天線陣，可以使用金屬波導縫隙天線、開口金屬波導天線、印刷陣子天線和微帶天線陣天線等。使用金屬波導材料的天線具有損耗低，帶寬較寬的優點，然而其機加工工藝復雜，生產效率較低，成本高；印刷陣子天線需要支撐結構，組成平面陣列的結構設計較為復雜，不宜應用于對結構誤差要求嚴格的毫米波頻段。微帶天線陣可以使用平面印制電路(PCB)工藝，其加工精度高且成本較低，適宜應用于毫米波高增益天線的設計和生產。

微帶貼片天線陣列的一個缺陷是具有較高的交叉極化，這限制了其在對交叉極化要求嚴格的場景的應用。為了降低其交叉極化，可以使用縫隙耦合的貼片天線形式，但該方法需要多塊介質板層壓，提高了加工難度，也增加了成本。

基于上述背景，在實際應用中，亟需一種具有低交叉極化的毫米波微帶平板陣列天線，以滿足現代通信系統中一些場景對天線高增益、低交叉極化、易于批量生產等特性的需求。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種高增益、平面化、低交叉極化、易于量產的毫米波微帶平板陣列天線。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案。

一種低交叉極化的毫米波微帶平板陣列天線，其特征在于，包括：介質基板，分別設置在所述介質基板正、反面的第一印制微帶電路和第二印制微帶電路，以及固定于所述介質基板反面、用來饋電的矩形金屬波導；所述第一印制微帶電路由縱向功分電路、級聯于所述縱向功分電路的橫向功分電路和與所述橫向功分電路連接的輻射矩形貼片單元組成。

更為優選的是，所述第二印制微帶電路為印制于所述介質基板背面的金屬地板，在所述金屬底板的正中位置設有矩形縫隙；所述矩形金屬波導固定于所述介質基板的中心位置，從所述矩形金屬波導饋入的電磁能量通過所述矩形縫隙耦合至所述第一印制微帶電路。

更為優選的是，在所述介質基板正面的中心位置設有與所述矩形縫隙對應的輸入微帶段，在所述輸入微帶段的上下側分別連接有兩條所述縱向功分電路。

更為優選的是，在每條所述縱向功分電路的外側級聯有若干條所述橫向功分電路，所述橫向功分電路和所述輻射矩形貼片單元沿所述介質基板的縱向中分線、橫向中分線均對稱。

更為優選的是，在所述橫向功分電路上設有用來耦合激勵所述矩形輻射貼片單元的耦合微帶段，所述耦合微帶段與所述矩形輻射貼片單元之間間隔開、經由縫隙耦合激勵。

更為優選的是，在所述耦合微帶段的中心設有金屬化通孔，所述金屬化通孔將所述耦合微帶段與所述第二印制微帶電路電氣連接。

更為優選的是，各級所述橫向功分電路之間的間距相等。