Ku波段收发共口径多层印制天线制造技术

本发明专利技术公开了一种Ku波段收发共口径多层印制天线，其特征在于，包括：从上到下依次包括：设置有辐射贴片阵列和发射馈电网络的辐射贴片阵列和发射馈电网络层、第一介质层、金属地层、第二介质层、设置有接收馈电网络的接收馈电网络层、第三介质层、金属接地支撑层、第四介质层、设置有接收放大电路和发射放大电路的放大电路层；发射放大电路与发射馈电网络相连，接收放大电路与接收馈电网络相连。本发明专利技术不仅具有微带天线结构紧凑、体积小、重量轻等优点，而且将低噪声放大器和功率放大器集成在天线背面，缩小了它们与天线之间的馈电损耗，提高整机品质因素和功效。同时，整个电路结构采用多层印刷技术，工艺简单、成本低。

【技术实现步骤摘要】
Ku波段收发共口径多层印制天线
本专利技术涉及一种天线，具体涉及一种Ku波段收发共口径多层印制天线，本专利技术属于天线
。
技术介绍
随着Ku波段卫星通信的发展和通信信息容量需求的不断增大，当前Ku波段卫星通信需要收发天线共用口径，以提高口径效率，在天线口径面积受限的条件下，尽量提高收发增益。同时，为减少发射信号对接收信道的干扰，收发频段之间必须具有较高的隔离度。现代卫星通讯系统要求天线重量轻、轮廓低，因此微带形式的收发共口径天线成为卫星通信天线技术发展的重要趋势。Norbahiah Misran 等人在《Design of a Compact Dual Band Microstrip Antennafor Ku-Band Applicat1n))(一种紧凑型Ku波段双频微带天线设计)一文(发表于2009Internat1nal Conference on Electrical Engineering and Informatics, 5-7 August2009，Selangor, Malaysia, 2009年电子工程与信息学国际会议，2009年8月5日-7日，雪兰莪州,马来西亚)和 T.Nguyen Thi 等人在((Dual-band circularly-polarisedSpidron fractal microstrip patch antenna for Ku-band satellite communicat1napplicat1ns》(应用于Ku波段卫星通信的双频圆极化分形微带贴片天线)一文(发表于ELECTRONICS LETTERS 28th March 2013 Vol.49 N0.7，电子快报，2013 年 3 月 28 日，第 49卷，第7期)中分别提出了两种通过收发共用辐射贴片以达到口径共用目的的微带天线形式，但其辐射贴片上的收发馈电通过同一端口完成的，因此天线本身不具备收发隔离能力，需要在天线后端加上强抑制能力的双工器，将增大后端成本和复杂度。李文晶等人在《Ku波段双频正交极化微带阵列天线》一文(发表于中国电子科学院学报，Vol.7,N0.6)中通过将收发馈电分离到不同电路层的方式提高收发隔离度，但该天线不仅增加寄生贴片以扩大天线带宽，而且下层馈电网络对上层辐射贴片的激励是通过探针连接来实现的，因此每个贴片都需要一个探针，增大了工艺复杂度。另外，卫星通信系统还要求接收品质因素G/T指标低、整机功效高，因此，应尽量减少天线与后端放大电路之间的馈电损耗。因此将放大电路与天线集成到同一电路结构中的一体化天线成为未来卫星通信天线发展的重要趋势。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种Ku波段收发共口径多层印制天线。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案: Ku波段收发共口径多层印制天线，其特征在于，包括:从上到下依次包括:设置有辐射贴片阵列和发射馈电网络的辐射贴片阵列和发射馈电网络层、第一介质层、金属地层、第二介质层、设置有接收馈电网络的接收馈电网络层、第三介质层、金属接地支撑层、第四介质层、设置有接收放大电路和发射放大电路的放大电路层；发射放大电路与发射馈电网络相连，接收放大电路与接收馈电网络相连。前述的Ku波段收发共口径多层印制天线，其特征在于，还包括第一金属探针、第二金属探针，通过第一金属探针将发射放大电路与发射馈电网络相连，通过第二金属探针将接收放大电路与接收馈电网络相连。前述的Ku波段收发共口径多层印制天线，其特征在于，所述发射放大电路包括依次相连的输入SMA接头、功率放大器、基片集成波导滤波器、第一同轴馈口，第一金属探针连接第一同轴馈口 ；所述接收放大电路包括依次相连的第二同轴馈口、双模滤波器、低噪声放大器、输出SMA接头，第二金属探针连接第二同轴馈口。前述的Ku波段收发共口径多层印制天线，其特征在于，所述第一金属探针贯穿第一介质层、第二介质层、第三介质层、第四介质层；所述第二金属探针贯穿第三介质层、第四介质层。前述的Ku波段收发共口径多层印制天线，其特征在于，金属地层上设置有耦合缝隙，所述接收馈电网络通过所述耦合缝隙激励所述辐射贴片阵列。前述的Ku波段收发共口径多层印制天线，其特征在于，所述发射馈电网络和所述接收馈电网络相互正交。本专利技术的有益之处在于:本专利技术的一种收发共口径多层微带阵列天线结构，不仅具有微带天线结构紧凑、体积小、重量轻等优点，而且将低噪声放大器和功率放大器集成在天线背面，缩小了它们与天线之间的馈电损耗，提高整机品质因素和功效。同时，整个电路结构采用多层印刷技术，工艺简单、成本低。【附图说明】图1为本专利技术Ku波段收发共口径多层印制天线的结构剖面示意图； 图2为本专利技术位于辐射贴片阵列和发射馈电网络层的微带辐射贴片阵列和发射馈电网络电路图； 图3为本专利技术带耦合缝隙的金属地层电路图； 图4为本专利技术位于接收馈电网络层的接收频段馈电网络电路图； 图5为本专利技术金属接地支撑层的俯视图； 图6为本专利技术放大电路层的框图； 图7为本专利技术收发端口隔离度曲线图； 图8为本专利技术接收频段E面方向图； 图9为本专利技术接收频段H面方向图； 图10为本专利技术发射频段E面方向图； 图11为本专利技术发射频段H面方向图。图中附图标记的含义: 1、辐射贴片阵列和发射馈电网络层，2、金属地层，3、接收馈电网络层，4、金属接地支撑层，5、放大电路层,6、第一介质层,7、第二介质层,8、第三介质层,9、第四介质层，10、第一金属探针，11、第二金属探针，13、福射贴片，15、稱合缝隙，16、双模滤波器,17、低噪声放大器，18、基片集成波导滤波器，19、功率放大器，20、输出SMA接头，21、输入SMA接头。【具体实施方式】以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。参照图1所示，本专利技术Ku波段收发共口径多层印制天线，从上到下依次包括: 设置有辐射贴片阵列和发射馈电网络的辐射贴片阵列和发射馈电网络层1、第一介质层6、金属地层2、第二介质层7、设置有接收馈电网络的接收馈电网络层3、第三介质层8、金属接地支撑层4、第四介质层9、设置有接收放大电路和发射放大电路的放大电路层5 ;发射放大电路与发射馈电网络相连，接收放大电路与接收馈电网络相连。由此可见，天线由5层金属层和4层介质层交替层叠而成，5层金属层从上至下依次为辐射贴片阵列和发射馈电网络层1、金属地层2、接收馈电网络层3、金属接地支撑层4和放大电路层5。进一步的，本专利技术还包括第一金属探针10、第二金属探针11，通过第一金属探针10将发射放大电路与发射馈电网络相连，通过第二金属探针11将接收放大电路与接收馈电网络相连。如图1所示。第一金属探针10贯穿第一介质层6、第二介质层7、第三介质层8、第四介质层9 ;所述第二金属探针11贯穿第三介质层8、第四介质层9。收发频段共用辐射贴片阵列，发射馈电网络与辐射贴片阵列位于同一层，辐射贴片阵列与发射馈电网络直接连接。为加强收发信号的隔离，接收馈电网络层3与辐射贴片阵列之间的金属地层2中存在一个缝隙阵列，优选为缝隙阵列形状为“I”型，缝隙与贴片的位置一一对应，接收信号通过缝隙从贴片耦合到接收馈电网络中。即接收馈电网络通过所述耦合缝隙15激励本文档来自技高网...

【技术保护点】
Ku波段收发共口径多层印制天线，其特征在于，包括：从上到下依次包括：设置有辐射贴片阵列和发射馈电网络的辐射贴片阵列和发射馈电网络层、第一介质层、金属地层、第二介质层、设置有接收馈电网络的接收馈电网络层、第三介质层、金属接地支撑层、第四介质层、设置有接收放大电路和发射放大电路的放大电路层；发射放大电路与发射馈电网络相连，接收放大电路与接收馈电网络相连。

【技术特征摘要】
1.Ku波段收发共口径多层印制天线，其特征在于，包括:从上到下依次包括: 设置有辐射贴片阵列和发射馈电网络的辐射贴片阵列和发射馈电网络层、第一介质层、金属地层、第二介质层、设置有接收馈电网络的接收馈电网络层、第三介质层、金属接地支撑层、第四介质层、设置有接收放大电路和发射放大电路的放大电路层；发射放大电路与发射馈电网络相连，接收放大电路与接收馈电网络相连。2.根据权利要求1所述的Ku波段收发共口径多层印制天线，其特征在于，还包括第一金属探针、第二金属探针，通过第一金属探针将发射放大电路与发射馈电网络相连，通过第二金属探针将接收放大电路与接收馈电网络相连。3.根据权利要求2所述的Ku波段收发共口径多层印制天线，其特征在于，所述发射放大电路包括依次相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘劲松，王华，尹治平，蔡庆刚，查放，付勇，
申请(专利权)人：安徽华东光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34