[實用新型]一種加載U形環超寬帶陷波陣列天線

有效

• 申請號: 202020125630.2
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN211017416U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 鄭宏興;申升
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 張國榮

1.一種加載U形環超寬帶陷波陣列天線，其特征在于，該天線包括一個四單元天線陣列和一個一分四功分器；四單元天線陣列由四個從左到右依次間隔排開的加載U形環天線單元構成；一分四功分器的四個輸出端口分別通過微帶饋線連接四單元天線陣列的四個輸入端口；

所述加載U形環天線單元與一分四功分器均位于天線介質基板上，四個加載U形環天線單元均勻間隔的排布在天線介質基板的上部，一分四功分器位于天線介質基板上的下部；加載U形環天線單元上的輻射貼片的下部邊界的中部向后通過第一微帶饋線與一分四功分器的前端相連，一分四功分器所在的天線介質基板的背面設置有接地面；接地面的前端的邊界位于天線輻射貼片下部邊界的下方，其左側、右側及下側的邊界與天線介質基板對應位置的邊緣重合；

所述輻射貼片整體近似“T”型結構，上部為一個大方形結構，大方形下部邊緣的中部銜接有一個小方形結構，小方形結構兩側上方的大方形結構部分的長度相等；大方形結構的中部靠下、左右居中的設置有一個U形環，U形環通過腐蝕輻射貼片而露出對應位置的天線介質基板而得；U形環包括五部分，包括頂橫槽、左豎槽、右豎槽、左內槽和右內槽，左豎槽、右豎槽的頂部分別對稱的垂直銜接在頂橫槽下部的兩側，左內槽和右內槽分別垂直銜接在左豎槽、右豎槽下部末端的內側；左豎槽、右豎槽尺寸相等，左內槽和右內槽尺寸相等；

所述一分四功分器由三個一分二功分器構成，三個一分二功分器結構與尺寸相同且均為一分二威爾金森功分器，其中一個一分二功分器位于天線介質基板下部且其輸入端口位于天線介質基板下部的邊緣處，其輸入端口連接有第四微帶饋線延伸到天線介質基板下部的邊緣處；其余兩個一分二功分器結構橫向并排的設置在四單元天線陣列與第一級一分二功分器之間，第一級一分二功分器的兩個輸出端口通過兩段第三微帶饋線分別與兩個橫向并排的一分二功分器結構的輸入端口連接；兩個橫向并排的一分二功分器結構的四個輸出端口通過第二微帶饋線與第一微帶饋線的下端銜接，第二微帶饋線的上部末端尺寸與第一微帶饋線的下端尺寸相同，使得四個輸出端口中的兩個相鄰輸出端口的第二微帶饋線末端的中心線的距離與兩個相鄰加載U形環天線單元的中心線的距離相等；

所述一分二功分器的兩臂采用多節阻抗變換器相極連的形式，阻抗變換器為三節，各節的長度和寬度有所不同，通過將各節阻抗變換器彎曲折疊來節省空間，最后兩臂的輸出端口通過兩段微帶饋線分別向左右兩側延伸。

2.根據權利要求1所述的一種加載U形環超寬帶陷波陣列天線，其特征在于，所述天線介質基板選用厚度為0.8mm的FR-4基板，相對介電常數ε_r＝4.4，中心頻率f_r＝6GHz。

3.根據權利要求1所述的一種加載U形環超寬帶陷波陣列天線，其特征在于，所述加載U形環天線單元的長為30mm，寬為23mm，兩個相鄰加載U形環天線單元的中心線之間的距離為33.8mm。

4.根據權利要求1所述的一種加載U形環超寬帶陷波陣列天線，其特征在于，所述輻射貼片1整體近似“T”型結構，上部為一個大方形結構，大方形結構的長為9mm，寬為13mm；大方形下部邊緣的銜接有一個小方形結構，小方形結構的長為4mm，寬為11mm；大方形結構的中部靠下、左右居中的設置有一個U形環，U形環包括五部分，包括頂橫槽、左豎槽、右豎槽、左內槽和右內槽，五部分的寬度相同，均為1.6mm，頂橫槽的長為9.9mm，左豎槽與右豎槽尺寸相等且長度為4.4mm，左內槽和右內槽尺寸相等且長度為0.2mm；頂橫槽的上邊緣距離大方形結構的上邊緣為2mm。

5.根據權利要求1所述的一種加載U形環超寬帶陷波陣列天線，其特征在于，第一微帶饋線的長為16mm，寬為1.5mm。

6.根據權利要求1所述的一種加載U形環超寬帶陷波陣列天線，其特征在于，接地面的面積為一分四功分器所在天線介質基板的背面的全部，外加四個加載U形環天線單元背面的下部，其位于加載U形環天線單元背面的下部的長為15mm，寬度為加載U形環天線單元的寬。