專利名稱：陣列天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線領(lǐng)域，尤其涉及一種陣列天線。
背景技術(shù)：
隨著衛(wèi)星導(dǎo)航以及測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星定位系統(tǒng)也得到了日益廣泛的應(yīng)用。目前，全球已有多個(gè)國(guó)家建立了自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，如中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、 美國(guó)的全球定位系統(tǒng)(GlcAal Positioning System，GPS)、俄羅斯的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) (Global Navigation Satellite System, GLONASS)以及歐洲的 Galileo 衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)。以GPS為代表的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星信號(hào)十分微弱，很容易受到外界的射頻干擾，故衛(wèi)星信號(hào)的接收設(shè)備的天線的抗干擾性能要求就比較高，若接收設(shè)備的天線的抗干擾能力不夠，嚴(yán)重的情況下可能導(dǎo)致接收設(shè)備不能正常工作。目前基本上采用陣列式自適應(yīng)天線技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)天線的抗干擾能力，常規(guī)使用陣列天線采用單饋點(diǎn)饋電，其存在帶寬窄，低仰角軸比差，生產(chǎn)調(diào)試復(fù)雜等問(wèn)題。通常陣列天線為了減小陣元間的互耦影響，會(huì)將陣元相對(duì)遠(yuǎn)離擺放，這樣陣列天線尺寸會(huì)比較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種陣列天線，以優(yōu)化現(xiàn)有的陣列天線體積大，隔離度不高的問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種陣列天線，包括由微帶天線單元組成的微帶天線陣列、反射板以及移相饋電網(wǎng)絡(luò)，上述微帶天線陣列設(shè)置在上述反射板的正面，上述移相饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在上述反射板的背面，上述陣列天線相鄰的微帶天線單元間設(shè)置有隔離帶。本發(fā)明通過(guò)在微帶天線單元與其他微帶天線單元相鄰的邊的周圍設(shè)置隔離帶，改變了微帶天線單元表面電流的流向，從而增加了微帶天線單元之間的隔離度；本發(fā)明可應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)領(lǐng)域抗干擾自適應(yīng)天線系統(tǒng)的前端。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是本發(fā)明陣列天線具有4個(gè)微帶天線單元時(shí)的正面示意圖；圖2是圖1上述陣列天線的背面示意圖；圖3是本發(fā)明陣列天線具有8個(gè)微帶天線單元時(shí)的正面示意圖；圖4是圖3上述陣列天線的背面示意圖；圖5是圖1所述陣列天線的微帶天線單元的增益仿真圖；圖6是圖1所述陣列天線的微帶天線單元的軸比仿真圖；圖7是圖1所述陣列天線的微帶天線單元的隔離度仿真圖；圖8是圖3所述陣列天線的周圍的微帶天線單元的增益仿真圖9是圖3所述陣列天線的周圍的微帶天線單元的軸比仿真圖；圖10是圖3所述陣列天線的中心微帶天線的增益仿真圖；圖11是圖3所述陣列天線的中心微帶天線的軸比仿真圖；圖12是圖3所述陣列天線的微帶天線單元的隔離度仿真圖。圖中，1為微帶天線單元，2為反射板，3為移相饋電網(wǎng)絡(luò)，4為隔離帶，5為金屬化過(guò)孔，6為饋針位置示意孔。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明中，相鄰微帶天線單元1的隔離度均大于15dB ；每個(gè)微帶天線單元1均具有一獨(dú)立的移相饋電網(wǎng)絡(luò)3，如圖2與圖4所示，即移相饋電網(wǎng)路3的個(gè)數(shù)與微帶天線單元 1的個(gè)數(shù)相同；移相饋電網(wǎng)絡(luò)3位于反射板2的背面，微帶天線單元1與移相饋電網(wǎng)絡(luò)3以反射板2為對(duì)稱面對(duì)稱分布在反射板2的正面和背面，也就是說(shuō)，若微帶天線單元1相對(duì)于參考微帶天線單元旋轉(zhuǎn)45°設(shè)置時(shí)，則其對(duì)應(yīng)的移相饋電網(wǎng)絡(luò)3也旋轉(zhuǎn)同樣的角度設(shè)置； 微帶天線單元1通過(guò)雙饋針直接饋電，金屬化過(guò)孔5用以保證微帶天線單元1能夠良好接地。如圖1所示，是本發(fā)明陣列天線具有4個(gè)微帶天線單元時(shí)的正面示意圖；結(jié)合圖 2，即圖1上述陣列天線的背面示意圖，本實(shí)施例中，陣列天線包括由4個(gè)微帶天線單元1A、 1B、1C、1D組成的微帶天線陣列、反射板2以及移相饋電網(wǎng)絡(luò)3，微帶天線單元1A、1B、1C、1D 設(shè)置在反射板2的正面，其中，微帶天線單元ID位于反射板2中心，微帶天線單元1A、1B、 IC均勻分布在以反射板2的中心為圓心的圓周上；微帶天線單元IA的b、c邊與微帶天線單元ID的d邊相鄰，故微帶天線單元IA的b、c邊的周圍設(shè)置有隔離帶4，微帶天線單元IB 的b、c邊與微帶天線單元ID的a邊相鄰，故微帶天線單元IB的b、c邊的周圍設(shè)置有隔離帶4，微帶天線單元IC的b、c邊與微帶天線單元ID的c邊相鄰，故微帶天線單元IC的b、 c邊的周圍設(shè)置有隔離帶4，由于微帶天線單元IC的a、b、d邊沒(méi)有相鄰的微帶天線單元1， 故不需要另外再設(shè)置隔離帶4，隔離帶4為開(kāi)設(shè)在反射板2上的帶狀鏤空間隙。本發(fā)明中，當(dāng)相鄰的兩個(gè)微帶天線單元1之間的距離較遠(yuǎn)時(shí)，比如相鄰的兩個(gè)微帶天線單元1之間的距離大于等于微帶天線單元1的工作頻率的一半時(shí)，微帶天線單元1 的饋針間的同向極化干擾比較小，可以忽略不計(jì)，故這種情況下，各微帶天線單元1的饋針的極化方向無(wú)論如何設(shè)置，產(chǎn)生的極化干擾問(wèn)題不會(huì)影響天線工作；但是，當(dāng)相鄰的兩個(gè)微帶天線單元1之間的距離較近時(shí)，比如相鄰的兩個(gè)微帶天線單元1之間的距離小于微帶天線單元1的工作頻率的一半且各微帶天線1的饋針的極化方向相同時(shí)，微帶天線單元1間產(chǎn)生的同向極化干擾會(huì)影響陣列天線的工作靈敏度，為消除微帶天線單元1在饋針極化方向相同的情況下存在的極化干擾問(wèn)題，本發(fā)明在設(shè)置微帶天線單元1時(shí)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)微帶天線單元1的方式，使距離小于工作頻率一半的各微帶天線單元1的饋針的極化方向不相同， 本實(shí)施例中，以微帶天線單元IA為參考微帶天線單元，微帶天線單元ID相對(duì)微帶天線單元 IA順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°設(shè)置，微帶天線單元IB相對(duì)微帶天線單元IA順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°設(shè)置，微帶天線單元IC相對(duì)微帶天線單元IA順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°設(shè)置，即各微帶天線單元相對(duì)參考微帶天線單元順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°的整數(shù)倍設(shè)置，這樣一來(lái)，即使得距離小于工作頻率一半的微帶天線單元1的饋針的極化方向均不相同，達(dá)到了消除極化干擾的目的。如圖3所示，是本發(fā)明陣列天線具有8個(gè)微帶天線單元時(shí)的正面示意圖；結(jié)合圖 4，即圖3上述陣列天線的背面示意圖，本實(shí)施例中，陣列天線包括由8個(gè)微帶天線單元1A、 IB、1C、ID、IE、IF、1G、IH組成微帶天線陣列、反射板2以及移相饋電網(wǎng)絡(luò)3，微帶天線單元 1A、IB、1C、ID、IE、IF、1G、IH分布在以反射板2中心為圓心形成的圓環(huán)的圓周上，其中，微帶天線單元1A、1B、1C、1D設(shè)置在反射板2的對(duì)角線與圓環(huán)的半徑較大的圓周的交點(diǎn)位置，以微帶天線單元IA為參考微帶天線單元，IB相對(duì)于IA順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°設(shè)置，即IA與IB對(duì)稱，IC相對(duì)于IA順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°設(shè)置，即IB與IC對(duì)稱，ID相對(duì)于IA順時(shí)針旋轉(zhuǎn)270° 設(shè)置，即IC與ID對(duì)稱，IA與ID對(duì)稱；微帶天線單元1E、1F、1G、1H設(shè)置在反射板2的縱、橫中心線與圓環(huán)的半徑較小的圓周的交點(diǎn)位置，IE相對(duì)于IA逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)135°設(shè)置，IG與IE 對(duì)稱設(shè)置，IH相對(duì)于IA逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°設(shè)置，IF與IH對(duì)稱設(shè)置；本實(shí)施例中，每個(gè)微帶天線單元1的與相鄰的微帶天線單元1相鄰的邊的周圍都設(shè)置有隔離帶4，隔離帶4為開(kāi)設(shè)在反射板2上的帶狀鏤空間隙，如圖所示，微帶天線單元IA的b、c邊與微帶天線單元IH的a 邊相鄰，故微帶天線單元IA的b、c邊周圍設(shè)置了隔離帶4 ；微帶天線單元IB的b、c邊與微帶天線單元IF的a邊相鄰，故微帶天線單元IB的b、c邊周圍設(shè)置了隔離帶4 ；微帶天線單元IC的b、c邊與微帶天線單元IF的d邊相鄰，故微帶天線單元IC的b、c邊周圍設(shè)置了隔離帶4 ；微帶天線單元ID的b、c邊與微帶天線單元IH的d邊相鄰，故微帶天線單元ID的 b、c邊周圍設(shè)置了隔離帶4 ；微帶天線單元IE的a、d邊分別與微帶天線單元IH的b邊、IF 的b邊，以及IG的a、d邊相鄰，故微帶天線單元IE的a、d邊周圍設(shè)置了隔離帶4 ；同理，微帶天線單元IF的b、c邊、微帶天線單元IG的a、d邊、微帶天線單元IH的b、c邊也都設(shè)置有隔離帶4。在其他實(shí)施例中，只要保證距離小于工作頻率一半的微帶天線單元1的饋針的極化方向不相同，哪個(gè)微帶天線單元具體如何設(shè)置，則依具體情況而定。如圖5所示，是圖1所述陣列天線微帶天線單元的增益仿真圖，其中橫軸(X軸) 表示仰角角度，縱軸(Y軸)表示天線增益。如圖6所示，是圖1所述陣列天線的微帶天線單元的軸比仿真圖，其中橫軸(X軸) 表示仰角角度，縱軸(Y軸)表示軸比。如圖7所示，是圖1所述陣列天線的微帶天線單元的隔離度仿真圖，其中橫軸(X 軸)表示頻率，縱軸(Y軸)表示隔離度。如圖8所示，是圖3所述陣列天線的周圍的微帶天線單元的增益仿真圖，其中橫軸 (X軸)表示仰角角度，縱軸(Y軸)表示天線增益。如圖9所示，是圖3所述陣列天線的周圍的微帶天線單元的軸比仿真圖，其中橫軸 (X軸)表示仰角角度，縱軸(Y軸)表示軸比。如圖10所示，是圖3所述陣列天線的中心微帶天線的增益仿真圖，其中橫軸(X 軸)表示仰角角度，縱軸(Y軸)表示天線增益。如圖11所示，是圖3所述陣列天線的中心微帶天線的軸比仿真圖，其中橫軸(X 軸)表示仰角角度，縱軸(Y軸)表示軸比。
如圖12所示，是圖3所述陣列天線的微帶天線單元的隔離度仿真圖，其中橫軸(X 軸)表示頻率，縱軸(Y軸)表示隔離度。虛線表示的是天線的中心微帶天線與與周圍任意一個(gè)微帶天線單元之間的隔離度，實(shí)線表示的是周圍相鄰兩個(gè)微帶天線單元之間的隔離度。上述說(shuō)明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種陣列天線，包括由微帶天線單元組成的微帶天線陣列、反射板以及移相饋電網(wǎng)絡(luò)，所述微帶天線陣列設(shè)置在所述反射板的正面，所述移相饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在所述反射板的背面，其特征在于，所述陣列天線相鄰的微帶天線單元間設(shè)置有隔離帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列天線，其特征在于，所述隔離帶設(shè)置在所述相鄰的微帶天線單元的相鄰的邊的周圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陣列天線，其特征在于，所述隔離帶為開(kāi)設(shè)在所述反射板上的帶狀鏤空間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陣列天線，其特征在于，所述微帶天線單元中心設(shè)置有金屬化過(guò)孔，且通過(guò)雙饋針饋電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陣列天線，其特征在于，所述微帶天線陣列中的每個(gè)微帶天線單元均具有一獨(dú)立的移相饋電網(wǎng)絡(luò)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陣列天線，其特征在于，所述移相饋電網(wǎng)絡(luò)與所述微帶天線單元對(duì)稱設(shè)置于所述反射板的兩個(gè)面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陣列天線，其特征在于，所述微帶天線陣列中，各微帶天線單元相對(duì)于參考微帶天線單元順時(shí)針或者逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°的整數(shù)倍設(shè)置在所述反射板上，其中，所述參考微帶天線單元為所述微帶天線陣列中的一個(gè)微帶天線單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陣列天線，其特征在于，所述微帶天線陣列中的相鄰微帶天線單元間的隔離度均大于15dB。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種陣列天線，包括由微帶天線單元組成的微帶天線陣列、反射板以及移相饋電網(wǎng)絡(luò)，上述微帶天線陣列設(shè)置在上述反射板的正面，上述移相饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在上述反射板的背面，上述陣列天線相鄰的微帶天線單元間設(shè)置有隔離帶。本發(fā)明提高了陣列天線的隔離度。
文檔編號(hào)H01Q13/08GK102544728SQ201210005890
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者王春華, 黃毅 申請(qǐng)人:深圳市華信天線技術(shù)有限公司