[發明專利]一種單個單元波束賦形介質諧振天線

有效

• 申請號: 202010024711.8
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111106443B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 鄭少勇;譚依依
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q13/10;H01Q3/24
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 何文聰

本發明公開了一種單個單元波束賦形介質諧振天線，包括：第一介質諧振器；第二介質諧振器，設置于所述第一介質諧振器下方；金屬地層，設置于所述第二介質諧振器下方且具有饋電縫隙；基板，設置于所述金屬地層下方；饋電結構，設置于所述基板下方且具有微帶線，所述微帶線的至少一部分位于所述饋電縫隙的正下方。本發明通過設置第一介質諧振器和第二介質諧振器作為天線的輻射單元，為金屬地層設置饋電縫隙，對天線的輻射單元進行耦合饋電，避免使用復雜饋電網絡，在饋電結構設置微帶線并使微帶線的至少一部分位于所述饋電縫隙的正下方，提供饋電位置和激勵電流分布，實現波束賦形，結構簡單且減少了天線尺寸，可廣泛應用于天線技術領域。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，尤其是一種單個單元波束賦形介質諧振天線。

背景技術

隨著無線通信技術的飛速發展，天線作為其核心器件也得到了飛速的發展。目前天線已廣泛應用于各種無線通信設備中，在雷達、個人通信、導航，衛星通訊等系統中均發揮著重要的作用。

目前最常見的實現波束賦形天線的方法是將陣列天線和波束賦形饋電網絡結合，利用相控陣天線隨著各輸入端口間信號相位差的改變可產生不同指向的波束的特性，由波束賦形網絡給相控陣天線提供合適的輸入信號。當波束賦形饋電網絡的不同端口被激勵時，其輸出端口的相位差不同，造成相控陣天線輸入信號的相位差改變，以此產生不同指向的波束，實現波束賦形。然而這種方法需要額外的復雜饋電網絡給天線陣列饋電，一方面成本高且大大增加了天線的設計難度；另一方面，造成天線總體尺寸過大，無法滿足現代無線通信系統小型化的發展趨勢。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于：提供一種簡單且滿足小型化趨勢的一種單個單元波束賦形介質諧振天線。

本發明所采取的技術方案是：一種單個單元波束賦形介質諧振天線，包括：

第一介質諧振器；

第二介質諧振器，設置于所述第一介質諧振器下方；

金屬地層，設置于所述第二介質諧振器下方且具有饋電縫隙；

基板，設置于所述金屬地層下方；

饋電結構，設置于所述基板下方且具有微帶線，所述微帶線的至少一部分位于所述饋電縫隙的正下方。

進一步，所述第一介質諧振器的介電材料的介電常數大于所述第二介質諧振器的介電材料的介電常數。

進一步，所述饋電縫隙包括第一饋電縫隙和至少一第二饋電縫隙，所述第一饋電縫隙和所述第二饋電縫隙分隔設置。

進一步，所述第一饋電縫隙的長度不小于所述第二饋電縫隙的長度，或者所述第一饋電縫隙的寬度不小于所述第二饋電縫隙的寬度。

進一步，所述饋電縫隙包括兩條第二饋電縫隙，兩條所述第二饋電縫隙關于所述第一饋電縫隙對稱設置。

進一步，所述微帶線包括第一微帶線和至少一第二微帶線，所述第一微帶線與所述第二微帶線相連，所述第一微帶線的至少一部分位于所述第一饋電縫隙的正下方，每一所述第二微帶線的至少一部分分別位于一條所述第二饋電縫隙的正下方。

進一步，所述饋電結構具有去耦合網絡，所述去耦合網絡與微帶線連接。

進一步，所述去耦合網絡為環形結構，且設置有裂口。

進一步，所述去耦合網絡包括第一去耦合網絡和至少一第二去耦合網絡，所述微帶線包括第一微帶線和兩條第二微帶線，兩條所述第二微帶線通過所述第一去耦合網絡直接相連接，所述第二微帶線通過第二去耦合網絡與所述第一微帶線連接。

進一步，所述去耦合網絡包括第一去耦合網絡和兩個第二去耦合網絡，兩個所述第二去耦合網絡關于所述第一去耦合網絡對稱設置。