[其他]微波天線

無效

• 申請號: 86105126
• 申請日: 1986-07-23
• 公開（公告）號: CN86105126A
• 公開（公告）日: 1987-04-29
• 發明（設計）人: 福沢惠司;伊藤文寬;鶴丸忍
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 何關元

本發明涉及微波天線，特別是涉及園極化波的平面天線。

對高頻平面天線已介紹了許多種設計，特別是關于傳送在12GH₂波段上接收衛星的天線。一種先前提出的微帶線饋送陣列天線，其優點是它能用腐蝕襯底的辦法來形成的。但是，當使用像聚四氟乙烯或類似的低損耗襯底時，這種類型的天線有相當大的介質損耗和輻射損耗，因此它不可能實現高效率。而當使用低損耗特性的襯底時，其成本相當昂貴。

另一種所提出的天線設計是一種輻射線隙縫陣列天線和一種波導隙縫陣列天線。這些天線與微帶饋送陣列天線相比較，能減小介質損耗和輻射損耗。然而，這種天線的結構相當復雜，以致這種天線的生產變成一個制造難題。此外，由于其中每一個設計都用一個諧振結構構成的，因此要在寬通頻帶，如300～500MHz內使它獲得增益是很困難的。此外，這些復雜的設計是以犧牲隙縫之間的耦合為代價的，從而使它獲得高效率特性是十分困難的。

另一種提出的天線是懸浮線饋送孔陣列。這種設計具有一個克服上述某些缺陷的結構，使用一種便宜的襯底，并還能提供一個寬帶特性。在歐洲專利申請號：108463-A和123350-A中所說明的懸浮饋線天線，和在1984年3月出版的MSN（微波系統新聞），第110～120頁。

在上述第一個申請中所揭示的天線，引入的銅箔必須與用作襯底的介質層的兩個表面垂直。由于這種結構形成在襯底的兩個表面上，使互相連接的方法變得復雜化，同時天線的尺寸必須相當大。

上述引用的另一個申請中所揭示的天線，需要將銅箔形成在兩個分離的介質層上。從而難以得到這些銅箔的確切位置，并且使結構變得相當復雜，價格昂貴。在MSN刊物中揭示的天線，用一個激勵探頭形成在多元孔的每一孔中構成線性極化波天線。因為這種天線增益太低，所以不能有效地用于接收園極化波，同時，必須使用二個分離襯底，使結構復雜而且昂貴。

本發明一個主要目的是提供一個園極化波平面陣列天線，其中有一對激勵探頭設置在單個襯底的同一平面上，用來發送或接收一個園極化波，從而達到結構簡單、成本低和工作性能極好。根據本發明的一個實施例，一個夾在具有多元窗孔的導電層之間的襯底，具有一對與每個窗孔位置相一致的垂直激勵探頭，使來自激勵探頭的信號以預定的相位關系互相組合。

本發明的一個改進，提供了兩個與激勵探頭相一致的附加傳導元件，以改善傳導層中窗孔的阻抗匹配。

本發明的更進一步改進，一個與每對激勵探頭相連接的連接網絡，包括一對四分之一波長的饋線和互相連接在饋線之間的一個電阻元件。

本發明的另一個改進，天線陣列饋送點配置在中心位置附近，并占據由一對激勵探頭正常占據的位置。

現在參閱附圖，其中：

圖1是根據本發明一個實施例的園極化波輻射元件結構的頂視圖;

圖2是圖1裝置取Ⅰ-Ⅰ線的剖面圖;

圖3是圖1和圖2裝置的懸浮線段之一，取圖2Ⅱ-Ⅱ線的剖面圖;

圖4是本發明一個實施例的天線輻射元件的一個頂視圖，表示饋送到激勵探頭的懸浮線;

圖5是說明許多輻射元件相互連接的一個平面圖;

圖6是本發明實施例的頻率特性;

圖7是說明許多副陣列的連接方式的一個工作原理方框圖;

圖8是表示本發明一個實施例的輻射圖;

圖9是輻射元件一個改進形式的頂視圖，說明一個饋送激勵探頭的網絡;

圖10是圖9裝置一部分的平面圖;

圖11是說明圖9和圖10中裝置的一個等效電路圖。

圖12是本發明實施例的輻射元件的頻率特性;

圖13和圖14是用于許多輻射單元中心饋送的二個改進型互連圖的平面圖。

參照圖1和圖2，一個絕緣襯底3夾在金屬層1和2之間（它可由鋁或金屬化塑料的金屬層構成）。在層1和層2中形成許多窗孔4和5，在層1中以下降的凹面或凹孔構成窗孔4，在層2中以一個孔構成窗孔5。圖1為該結構的一個平面圖。

一對互相垂直定位的激勵探頭8和9，形成在襯底3的同一平面上，如圖1所示的那樣，與窗孔4和5相一致。激勵探頭8和9，每一個與設置在空腔6中的懸浮線導體7相接，構成一個用于傳導在激勵探頭8和9以及一個遙控點之間能量的同軸線。襯底3以一塊軟薄片的形式夾在第一和第二金屬或金屬化薄層1和2之間。更好的是，窗孔4和5為直徑相同的園，而窗孔5的上面是由圖2所示的園錐形構成。