相控陣寬角掃描天線系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及掃描天線，具體是相控陣寬角掃描天線系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]相控陣天線在波束掃描時，即使單元無掃描失配損耗，由于陣中單元波瓣的影響，也會導致天線增益在不同掃描角度上存在一定的下降，陣中單元波瓣越窄，增益下降越明顯。因此，對于要求寬角掃描的相控陣天線而言，都希望盡量展寬天線的陣中單元波瓣，以滿足大掃描角度下天線增益的指標要求。因此要研宄如何解決寬角掃描增益下降問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種相控陣寬角掃描天線系統(tǒng)，可以實現(xiàn)了天線的寬波束。
[0004]本發(fā)明的目的主要通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):相控陣寬角掃描天線系統(tǒng)，包括接入輸入信號的SMP型接頭，包括將輸入信號等幅同相輸出的一分二功分網(wǎng)絡(luò)，包括進行90度移相的90°移相器，還包括背腔彎折十字交叉微帶貼片天線，背腔彎折十字交叉微帶貼片天線包括矩形的微帶公共板，微帶公共板的四個邊都延伸有貼片天線枝節(jié)，貼片天線枝節(jié)先向上彎折90度后再向遠離微帶公共板的方向彎折90度，一分二功分網(wǎng)絡(luò)的輸入端與SMP型接頭連接，一分二功分網(wǎng)絡(luò)的一個輸出端與背腔彎折十字交叉微帶貼片天線連接，一分二功分網(wǎng)絡(luò)的另一個輸出端與90°移相器連接，90°移相器與背腔彎折十字交叉微帶貼片天線連接。
[0005]還包括天線腔體，天線腔體的下內(nèi)壁設(shè)置有下層介質(zhì)基片，天線腔體的上內(nèi)壁設(shè)置有上層介質(zhì)基片，背腔彎折十字交叉微帶貼片天線設(shè)置在上層介質(zhì)基片面向下層介質(zhì)基片的一面，貼片天線枝節(jié)彎折后與上層介質(zhì)基片連接，微帶公共板與上層介質(zhì)基片保持間隙。
[0006]所述90°移相器為一個U形的導電銅帶，90°移相器的一端與一分二功分網(wǎng)絡(luò)的一個輸出端連接，90°移相器的另一端通過導線B與背腔彎折十字交叉微帶貼片天線連接。
[0007]SMP型接頭在接入信號之前還連接有電容饋電結(jié)構(gòu)。
[0008]優(yōu)選的，一分二功分網(wǎng)絡(luò)的一個輸出端通過電容饋電結(jié)構(gòu)與背腔彎折十字交叉微帶貼片天線連接，90°移相器的輸出端通過電容饋電結(jié)構(gòu)與背腔彎折十字交叉微帶貼片天線連接。一分二功分網(wǎng)絡(luò)的2個輸出端之間設(shè)置有微帶電阻。
[0009]實施時，其具體采用的結(jié)構(gòu)如下:相控陣寬角掃描天線系統(tǒng)，包括天線腔體，天線腔體的下內(nèi)壁設(shè)置有下層介質(zhì)基片，天線腔體的上內(nèi)壁設(shè)置有上層介質(zhì)基片，上層介質(zhì)基片面向下層介質(zhì)基片的一面設(shè)置有背腔彎折十字交叉微帶貼片天線，背腔彎折十字交叉微帶貼片天線包括矩形的微帶公共板，微帶公共板的四個邊都延伸有貼片天線枝節(jié)，4個貼片天線枝節(jié)都進行彎折后與上層介質(zhì)基片連接，微帶公共板與上層介質(zhì)基片保持間隙；下層介質(zhì)基片還設(shè)置有饋電功分網(wǎng)絡(luò)，饋電功分網(wǎng)絡(luò)包括2個輸出線路，2個輸出線路分別通過導線A和導線B與兩個相鄰的貼片天線枝節(jié)連接。
[0010]上述結(jié)構(gòu)的原理是:通過把微帶貼片進行彎折，減小了十字交叉微帶貼片的尺寸，從而實現(xiàn)了天線的寬波束，而傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是直接將十字交叉微帶貼片安裝在上層介質(zhì)基片上，本發(fā)明是將十字交叉微帶貼片的四個貼片天線枝節(jié)進行彎折后再安裝到上層介質(zhì)基片上，而彎折后的十字交叉微帶貼片變?yōu)楸城粡澱凼纸徊嫖зN片天線，為了實現(xiàn)圓極化和解決尺寸減小帶來的阻抗變化，因此，本發(fā)明還設(shè)置有饋電功分網(wǎng)絡(luò)。
[0011]優(yōu)選的，所述饋電功分網(wǎng)絡(luò)包括一分二功分網(wǎng)絡(luò)和90°移相器，一分二功分網(wǎng)絡(luò)包括2個饋入臂，2個饋入臂同時接在一個信號輸入端上，其中，I個饋入臂直接通過導線A與貼片天線枝節(jié)連接，另I個饋入臂與90°移相器連接后通過導線B與貼片天線枝節(jié)連接。饋電功分網(wǎng)絡(luò)是通過一分二功分網(wǎng)絡(luò)和90°移相器延遲對兩個貼片天線枝節(jié)分別饋電，實現(xiàn)圓極化，同時，采用電容饋電的方式克服天線尺寸減小帶來的阻抗變化，使天線在整個工作頻帶內(nèi)均達到良好的阻抗匹配。
[0012]優(yōu)選的，所述90°移相器為一個U形的導電銅帶，90°移相器的一端與一分二功分網(wǎng)絡(luò)的饋入臂連接，90°移相器的一端與導線B連接。經(jīng)過研宄，本發(fā)明采用U形的導電銅帶作為90°移相器，可以達到較小尺寸，同時其移相效果最佳，可以使得整個天線單元的圓極化效果最佳。
[0013]優(yōu)選的，所述信號輸入端連接有SMP型接頭。
[0014]優(yōu)選的，在俯視方向上，貼片天線枝節(jié)的投影與微帶公共板的投影不重合。
[0015]優(yōu)選的，貼片天線枝節(jié)是先向著上層介質(zhì)基片方向彎折90度后再向遠離微帶公共板的方向彎折90度。
[0016]采用上述彎折方式后形成的背腔彎折十字交叉微帶貼片天線，可以保證取得較小的尺寸，還可以達到較寬的寬波束。
[0017]信號通過射頻電纜與天線單元的SMP型接頭連接后進入天線的一分二功分網(wǎng)絡(luò)，一分二功分網(wǎng)絡(luò)將輸入信號等幅同相輸出，一路輸入信號直接饋入天線，另一路輸入信號經(jīng)90 °移相器后饋入天線，從而在天線口面形成兩個正交的電場，該電場幅度相等、相位相差90 °，在空間形成圓極化電磁波。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點在于:背腔彎折十字交叉微帶貼片天線尺寸小，可以實現(xiàn)天線的寬波束，該結(jié)構(gòu)的參數(shù)有:孤立天線單元的增益約為6.1dB,陣中單元天線的增益約為4.2dB，孤立天線單元的波束寬度約為99° ;陣中天線單元波束寬度約為91°，能使輸入的射頻信號變換成圓極化的電磁波往空間輻射，且輻射的波束寬度較寬(達到93° );在波束范圍內(nèi)天線的圓極化軸比均小于3。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明具體實施結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的俯視示意圖。
[0021]圖3為背腔彎折十字交叉微帶貼片天線的示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明的設(shè)計原理框圖。
[0023]圖中的附圖標記分別表示為:1、天線腔體；2、上層介質(zhì)基片；3、下層介質(zhì)基片；4、背腔彎折十字交叉微帶貼片天線；5、導線A ;6、導線B ;7、SMP型接頭；8、一分二功分網(wǎng)絡(luò)；9、90°移相器；41、貼片天線枝節(jié)；42、微帶公共板。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0025]實施例1:
如圖1、圖2、圖3、圖4所示。
[0026]相控陣寬角掃描天線系統(tǒng)，包括接入輸入信號的SMP型接頭，包括將輸入信號等幅同相輸出的一分二功分網(wǎng)絡(luò)，包括進行90度移相的90°移相器，還包括背腔彎折十字交叉微帶貼片天線，背腔彎折十字交叉微帶貼片天線包括矩形的微帶公共板42，微帶公共板42的四個邊都延伸有貼片天線枝節(jié)41，貼片天線枝節(jié)41先向上彎折90度后再向遠離微帶公共板42的方向彎折90度，一分二功分網(wǎng)絡(luò)的輸入端與SMP型接頭連接，一分二功分網(wǎng)絡(luò)的一個輸出端與背腔彎折十字交叉微帶貼片天線連接，一分二功分網(wǎng)絡(luò)的另一個輸出端與90°移相器連接，90°移相器與背腔彎折十字交叉微帶貼片天線連接。
[0027]還包括天線腔體1，天