[發(fā)明專利]一種收發(fā)共口徑相控陣天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010789801.6
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111786133B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 郭凡玉;張成軍;吳祖兵;顏微;羅烜
• 申請（專利權）人: 成都天銳星通科技有限公司
• 主分類號: H01Q21/06
• 分類號: H01Q21/06;H01Q21/00;H01Q21/24;H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q1/52
• 代理公司: 蘇州吳韻知識產權代理事務所(普通合伙) 32364
• 代理人: 王銘陸

本發(fā)明公開了一種收發(fā)共口徑相控陣天線，包括PCB多層板，所述PCB多層板的正面為天線單元，背面為饋電網絡及焊接多功能多通道芯片，其余中間各層為射頻信號、芯片的饋電及控制走線，所述PCB多層板上陣列設置的多個收發(fā)雙頻天線，所述PCB多層板上位于多個收發(fā)雙頻天線的中間設有發(fā)射單頻天線，所述多個收發(fā)雙頻天線上層均設有射頻發(fā)射天線，所述PCB多層板設有將收發(fā)雙頻天線、發(fā)射單頻天線隔離的隔離腔結構。通過上述方式，本發(fā)明能夠解決傳統衛(wèi)通天線不能同時具有低剖面、低成本、易集成、體積重量輕、快速波束掃描的特點。

技術領域

本發(fā)明涉及無線通信領域，特別是涉及一種收發(fā)共口徑相控陣天線。

背景技術

無線通信做為當今最重要的通信手段之一，特別今年來衛(wèi)星通信發(fā)展迅速，對于衛(wèi)通終端的要求也越來越高，傳統的衛(wèi)通終端天線有拋物面天線，VICTS(可變傾角連續(xù)斷面節(jié))天線，收發(fā)分口徑相控陣天線。拋物面天線為收發(fā)一體、共口徑天線，靠機械伺服實現波束掃描，拋物面天線本身體積大，額外增加的伺服的機械結構更增加了其體積重量，不易于集成于各種平臺上，尤其對體積重量要求高的車載平臺，以及氣動性要求高的機載平臺，機械掃描方式速度慢且具有慣性的缺點，對于動中通等需要快速切換波束及指向精度高的運用會降低性能，尤其對于日漸成熟的低軌衛(wèi)星動中通天線，載體的衛(wèi)星均在運動對波束切換時間和指向精度要求比高軌衛(wèi)星終端更嚴格。VICTS天線為平面結構比拋物面天線剖面低，收發(fā)分口徑，是機掃加點掃的波束掃描方式，因其仍然是機掃形式所以也有慣性的缺點，機械結構也會增加其高度和重量，收發(fā)分口徑的結構形式使得天線口徑大，不易于天線實現輕小型。收發(fā)分口徑相控天線為全電掃模式，有比拋物面天線和VICTS天線更低的剖面，更輕的重量，更快的波束切換時間，但其收發(fā)分口徑的排布形式使天線口徑大，口徑利用率低，且單獨制作接收和發(fā)射使其有成本高的缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種收發(fā)共口徑相控陣天線，能夠解決傳統衛(wèi)通天線不能同時具有低剖面、低成本、易集成、體積重量輕、快速波束掃描的特點。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是：提供一種收發(fā)共口徑相控陣天線，包括PCB多層板，所述PCB多層板的正面為天線單元，背面為饋電網絡及焊接多功能多通道芯片，其余中間各層為射頻信號、芯片的饋電及控制走線，所述PCB多層板上陣列設置的多個收發(fā)雙頻天線，所述PCB多層板上位于多個收發(fā)雙頻天線的中間設有發(fā)射單頻天線，所述多個收發(fā)雙頻天線上層均設有射頻發(fā)射天線，所述PCB多層板設有將收發(fā)雙頻天線、發(fā)射單頻天線隔離的隔離腔結構；所述收發(fā)雙頻天線包括發(fā)射天線貼片(1)、接收天線貼片(2)、類同軸內導體(4)、類同軸外導體(5)和電橋(6)，所述發(fā)射天線貼片(1)、接收天線貼片(2)、類同軸內導體(4)和類同軸外導體(5)構成高頻發(fā)射天線，所述接收天線貼片(2)、電橋(6)構成了低頻接收天線，所述發(fā)射天線貼片(1)為天線的輻射貼片，接收天線貼片(2)為低頻接收天線的輻射貼片同時也是天線的地，發(fā)射天線貼片(1)上的縫隙(19)可使類同軸饋電處于貼片中心，類同軸內導體(4)從接收天線貼片(2)的中心穿過，接收天線采用雙饋電形式,由饋電通孔(20)實現，饋電通孔從接收天線貼片(2)處于的十金屬層(10)穿過十一金屬層(11)底到電橋(6)所處的金屬層十二(12)連接到電橋(6)的兩個輸出端口，電橋(6)的兩個輸出端口具有90度相位差，且與發(fā)射天線的圓極化正交；所述單頻發(fā)射天線包括發(fā)射天線貼片(1)、類同軸內導體(4)、類同軸外導體(5)以及天線地(21)，天線地(21)同收發(fā)雙頻天線的接收天線貼片(2)位于十金屬層(10)，接收天線貼片(2)和天線地(21)通過金屬層開縫隙(22)分開，所述類同軸外導體(5)和接地孔(3)分別連接到十金屬層(10)底和十三金屬層(13)。

進一步的是，所述PCB多層板包括九金屬層(9)、十金屬層(10)、十一金屬層(11)、十二第金屬層(12)、十三金屬層(13)、十四金屬層(14)、十五金屬層(15)、十六金屬層(16)、十七金屬層(17)、十八金屬層(18)以及各金屬層之間的介質層。