一種緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)及其構(gòu)成的天線(xiàn)陣的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信中的接收天線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)及其天線(xiàn)陣。
【背景技術(shù)】
[0002]圓極化微帶天線(xiàn)是一種由附在介質(zhì)上的金屬銅片構(gòu)成的貼片狀天線(xiàn)，圓極化微帶天線(xiàn)包括頂層的輻射貼片、空氣層和底層饋線(xiàn)。圓極化微帶天線(xiàn)主要用于接收天線(xiàn)，要求有較好的圓極化特性。目前圓極化微帶天線(xiàn)輻射貼片的四邊開(kāi)對(duì)稱(chēng)型的深度相同的凹槽，以延長(zhǎng)輻射貼片表面電流路徑，縮減天線(xiàn)尺寸，在使天線(xiàn)陣結(jié)構(gòu)緊湊的同時(shí)，還保證天線(xiàn)的圓極化特性。但是，均勻?qū)ΨQ(chēng)槽縫的存在會(huì)影響貼片內(nèi)的電流分布，損害天線(xiàn)的圓極化特性。
[0003]圓極化微帶天線(xiàn)陣是由數(shù)個(gè)微帶天線(xiàn)陣元組成。由于天線(xiàn)陣元之間存在耦合，為了減小耦合對(duì)各天線(xiàn)陣元性能的影響，目前，一般的微帶天線(xiàn)陣的陣元間距為0.5 λ (λ為電磁波在介質(zhì)中的波長(zhǎng))，微帶圓極化天線(xiàn)陣因其圓極化干擾導(dǎo)致陣元間距都比較大，至少為0.83 λ，不利于天線(xiàn)陣的小型化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)，其輻射貼片四邊上每邊中心線(xiàn)上的凹槽最深，兩側(cè)的凹槽深度逐漸減小，各邊上的凹槽以各邊中心線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)?？s小天線(xiàn)體積，天線(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量小。
[0005]本實(shí)用新型的另一目的是設(shè)計(jì)一種緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)構(gòu)成的天線(xiàn)陣，以本實(shí)用新型緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)為陣元，陣元相互的間距縮小為0.6 λ或更小，以利于天線(xiàn)陣的小型化。
[0006]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)包括依次疊放的頂層輻射貼片、上層介質(zhì)板、基板、下層介質(zhì)板和底層的微帶饋線(xiàn)，上層介質(zhì)板、基板和下層介質(zhì)板為相同的正方形，其邊長(zhǎng)為S，輻射貼片也為正方形，其邊長(zhǎng)為S，S = (1.5?2.5) S。輻射貼片貼附于上層介質(zhì)板上表面，基板貼附于下層介質(zhì)板上表面，微帶饋線(xiàn)貼附于下層介質(zhì)板的下表面，基板和輻射貼片為銅片。上層介質(zhì)板和下層介質(zhì)板為絕緣介質(zhì)板?；迳媳砻媾c上層介質(zhì)板下表面之間為空氣層。頂層輻射貼片、上層介質(zhì)板、基板和下層介質(zhì)板的中心處于同一鉛垂線(xiàn)上，每個(gè)邊的中心線(xiàn)處于同一鉛垂面上?；宓闹行挠惺植?，十字槽的縱槽和橫槽相互垂直平分，且分別平行于基板的相鄰兩邊。頂層的輻射貼片四邊上每邊有3?7個(gè)矩形凹槽，凹槽中心線(xiàn)與所在的邊垂直，處于各邊中心線(xiàn)上的凹槽最深，各邊中心線(xiàn)兩側(cè)的凹槽深度逐漸減小，各邊上的凹槽以各邊中心線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)。各凹槽的寬度W相同，各凹槽邊的間距及各邊兩端凹槽外邊與輻射貼片邊的間距W’大于W，W’= (1.8?2.2) W。各凹槽的寬度W為0.1mm?0.3mm，各邊中心線(xiàn)上的凹槽深度為L(zhǎng)，L = (0.25?0.35) S，各邊中心線(xiàn)兩側(cè)凹槽的深度等比減小。四邊上的凹槽以輻射貼片中心為對(duì)稱(chēng)。
[0007]基板和福射貼片為厚度0.02mm?0.08mm的銅片。
[0008]上層介質(zhì)板和下層介質(zhì)板為厚度0.5mm?2mm的絕緣介質(zhì)板。
[0009]基板上表面與上層介質(zhì)板下表面之間空氣層的厚度為3mm?6mm。
[0010]十字槽的槽寬Ws小于輻射貼片各邊凹槽的寬度W，W = (1.1?1.5)Ws。
[0011]十字槽的長(zhǎng)度Ls等于輻射貼片邊長(zhǎng)S。
[0012]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)構(gòu)成的天線(xiàn)陣，多個(gè)相同的上述緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)為陣元構(gòu)成天線(xiàn)陣，功分器的等分?jǐn)?shù)與陣元數(shù)相同，功分器各端口與天線(xiàn)陣中的各個(gè)陣元的饋線(xiàn)一一連接，輸入等幅同相的信號(hào)，陣元的間距為0.5?
0.6 λ, λ為該天線(xiàn)陣工作的無(wú)線(xiàn)電波在陣元的基板介質(zhì)中的波長(zhǎng)；2?7個(gè)陣元在同一平面上成直線(xiàn)排列、陣元中心的連線(xiàn)為一直線(xiàn)，或者NXN個(gè)陣元在同一平面上排列為正方形陣列，N為2至8的整數(shù)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)及其構(gòu)成的天線(xiàn)陣的優(yōu)點(diǎn)為:1、輻射體貼片各邊漸變的凹槽，延長(zhǎng)了貼片表面電流路徑，同時(shí)使輻射貼片擁有比相同深度的凹槽更好的圓極化特性，使圓極化微帶天線(xiàn)陣結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)保證窄波束和天線(xiàn)的圓極化特性，大大縮減天線(xiàn)尺寸，由常規(guī)的微帶天線(xiàn)福射體貼片尺寸為45mmX45mm，減為30mmX30mm，縮減30% ;2、天線(xiàn)基板上的十字槽降低了饋線(xiàn)的親合作用，縮減陣元的間距，由常規(guī)的微帶圓極化天線(xiàn)陣陣元間距0.83 λ，減為等于或小于0.6 λ，縮減25%，；從而在保證微帶圓極化天線(xiàn)陣的圓極化特性和輻射特性的前提下，減小了微帶圓極化天線(xiàn)陣的尺寸。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)實(shí)施例俯視示意圖；
[0015]圖2為本緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)實(shí)施例側(cè)視示意圖；
[0016]圖3為本緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)實(shí)施例仰視示意圖；
[0017]圖4為本緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)構(gòu)成的天線(xiàn)陣實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為本緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)構(gòu)成的天線(xiàn)陣實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)為:
[0019]1、上層介質(zhì)板，2、福射貼片，3、空氣層，4、基板，5、下層介質(zhì)板，6、微帶饋線(xiàn)，7、十字槽。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)實(shí)施例
[0022]本緊湊型圓極化微帶天線(xiàn)實(shí)施例如圖1至3所示，包括依次疊放的頂層的輻射貼片2、上層介質(zhì)板1、基板4、下層介質(zhì)板5和底層的微帶饋線(xiàn)6，上層介質(zhì)板1、基板4和下層介質(zhì)板5為相同的正方形，其邊長(zhǎng)為S，本例S = 60mm。輻射貼片2也為正方形，其邊長(zhǎng)為s，s = 30mm。上層介質(zhì)板I為單面覆銅板，其上表面貼附的厚度0.05mm的銅箔刻蝕為輻射貼片2，下層介質(zhì)板5為雙面覆銅板，其上表面貼附的厚度0.05mm的銅箔為基板4，其中心刻蝕有十字槽7，十字槽7的縱槽和橫槽相互垂直平分，且分別平行于基板4的相鄰兩邊。十字槽7的槽寬Ws小于輻射貼片2各邊凹槽的寬度W，本例W=L 3Ws，十字槽7的長(zhǎng)度Ls等于輻射貼片2邊長(zhǎng)S。下層介質(zhì)板5下表面貼附的厚度0.05mm的銅箔刻蝕為微帶饋線(xiàn)6。上層介質(zhì)板I和下層介質(zhì)板5為厚度dl = d2 = 5mm的絕緣介質(zhì)板?；?上表面與上層介質(zhì)板I下表面之間為厚度d2 = 4.5mm的空氣層3。頂層福射貼片2、上層介質(zhì)板1、基板4和下層介質(zhì)板5的中心處于同一鉛垂線(xiàn)上，各層的每個(gè)邊的中心線(xiàn)處于同一鉛垂面上。
[0023]頂層的輻射貼片2四邊上每邊有5個(gè)矩形凹槽，凹