[發(fā)明專利]一種具有金屬包邊去耦結(jié)構(gòu)的寬角掃描天線陣列

在審

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• 申請日: 2022-11-21
• 公開（公告）號: CN115764298A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊宇航;楊耀;劉炳杙;周世鋼;李建瀛
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/52
• 分類號: H01Q1/52;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q1/38;H01Q21/00
• 代理公司: 西安凱多思知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61290
• 代理人: 劉新瓊

本發(fā)明涉及一種具有金屬包邊去耦結(jié)構(gòu)的寬角掃描天線陣列，屬于天線技術(shù)領(lǐng)域。包括第一振子天線單元、第二振子天線單元、地板；第一振子天線單元、第二振子天線單元±45°放置在地板，并通過地板上的同軸探針與每個天線單元的饋電結(jié)構(gòu)連接；在第一振子天線單元、第二振子天線單元的側(cè)面均設(shè)有金屬包邊實現(xiàn)去耦。本發(fā)明去耦結(jié)構(gòu)簡單，且去耦效果明顯，工作頻帶內(nèi)有源駐波表現(xiàn)良好，滿足寬角掃描天線單元設(shè)計要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天線技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種寬角掃描天線，具體涉及一種具有金屬包邊去耦結(jié)構(gòu)的寬角掃描天線陣列。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)外對于天線的耦合抑制已有廣泛的研究，并發(fā)現(xiàn)了許多方法可以減小天線之間的耦合效應(yīng)，如在天線上方加周期結(jié)構(gòu)實現(xiàn)路徑相位抵消，如Wu K.L.等人于2017年提出了ADS(array-antenna decoupling surface)通過在陣列天線上引入周期性去耦合電路，利用該去耦合電路引入第二條耦合路徑，與原始的耦合路徑進行抵消，從而實現(xiàn)了陣列單元間的去耦合；在天線間引入特殊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)兩天線間感應(yīng)電流抵消，如Xiumei Shen等人在2019年提出了一種小型化的二元微帶天線陣列。應(yīng)用電磁帶隙結(jié)構(gòu)(EBG)的表面作為在5G新無線電頻帶(26 500–29 500MHz)中運行的兩個緊密排列的貼片天線的接地面；引入饋電網(wǎng)絡(luò)的額外枝節(jié)與天線的耦合能量在天線端口處中和，如Shuai Zhang等人在2016年提出用寬帶中和線的方式來減少緊湊型超寬帶(UWB)天線的耦合；利用天線共模差模進行耦合抑制，如Libi Sun等人[19]于2021年在空間排布密集的微帶天線上使用模式消除方法達(dá)到高隔離的效果，提出了一種基于共模(CM)和差模(DM)綜合的模式消除方法。

以上的這些去耦方法應(yīng)用于天線陣列會出現(xiàn)去耦結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜；需要過多的去耦結(jié)構(gòu)，增加天線裝配過程難度等問題。因此，簡化天線的去耦結(jié)構(gòu)，以達(dá)到節(jié)省天線整體的工作是十分有意義的。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

上述現(xiàn)有的關(guān)于去耦方法在天線陣列中的應(yīng)用中，由于去耦結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜；需要過多的去耦結(jié)構(gòu)，進而增加天線裝配過程難度的問題。

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供一種去耦結(jié)構(gòu)簡單、易于組陣、易于裝配的且能實現(xiàn)寬角掃描的天線。

技術(shù)方案

一種具有金屬包邊去耦結(jié)構(gòu)的寬角掃描天線陣列，其特征在于包括第一振子天線單元、第二振子天線單元、地板；第一振子天線單元、第二振子天線單元±45°放置在地板，并通過地板上的同軸探針與每個天線單元的饋電結(jié)構(gòu)連接；所述的第一振子天線單元的頂端開槽，正面設(shè)有天線單元、對稱印刷的金屬貼片、金屬過孔，背面設(shè)有饋電結(jié)構(gòu)、金屬貼片，且金屬過孔位于頂端開槽正下方且穿過正面到背面的金屬貼片上；所述的第二振子天線單元底端開槽，正面設(shè)有天線單元、對稱印刷的金屬貼片，背面設(shè)有饋電結(jié)構(gòu)；在第一振子天線單元、第二振子天線單元的側(cè)面均設(shè)有金屬包邊。

本發(fā)明進一步的技術(shù)方案：所述的天線單元為兩臂傾斜的振子結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明進一步的技術(shù)方案：所述正面的金屬貼片為矩形結(jié)構(gòu)，且與天線單元的傾斜臂平行。

本發(fā)明進一步的技術(shù)方案：所述的饋電結(jié)構(gòu)為倒L結(jié)構(gòu)，包括不同寬度的三段，通過改變線寬來調(diào)節(jié)阻抗匹配。

本發(fā)明進一步的技術(shù)方案：所述第一振子天線單元、第二振子天線單元均印刷在Rogers430的介質(zhì)板上，其介電常數(shù)為4.38。

本發(fā)明進一步的技術(shù)方案：所述同軸探針選擇Teflon介質(zhì)填充，其相對介電常數(shù)為2.08。

本發(fā)明進一步的技術(shù)方案：所述金屬過孔為等間距排列。

有益效果