一种宽带栅格天线阵列制造技术

本实用新型专利技术公开了一种宽带栅格天线阵列，包括反射地板以及竖立设置在反射地板上的多个辐射单元，所述反射地板的上层设有连接各个辐射单元的多条微带传输线，所述多个辐射单元在反射地板上围成栅格天线阵列；所述每个辐射单元的正反两面均覆盖有辐射贴片，且每个辐射单元的正反两面下部均腐蚀掉一段辐射贴片露出介质部分，该露出的介质部分的左、右两端分别贴有金属片，所述金属片分别与辐射贴片和微带传输线连接；所述每个辐射单元的四周开有多个过孔，所述多个过孔贯穿辐射单元正反两面的辐射贴片。本实用新型专利技术的天线阵列馈电网络简单，具有频带宽、加工容易、成本低等特点，能够满足宽带通信系统的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带栅格天线阵列
本技术涉及一种天线阵列，尤其是一种宽带栅格天线阵列，属于无线通信领域。
技术介绍
天线是无线设备中用来发射和接受电磁波的设备，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。随着通信技术的不断发展，无线通信中传输的信息量越来越多，对天线的要求也越来越高。天线正朝着宽频带、智能化、低剖面、低成本的方向发展。目前使用的天线阵列中大部分都需要加上馈电网络来保证天线的性能，但这不仅会增加天线的回波损耗还会增加天线的成本，使天线的结构变得复杂；而栅格天线是应用在毫米波领域的高增益天线，它利用二分之一波长的传输线来连接各个辐射单元，使整个天线阵列只有一个输入端口，馈线和天线连接为一个整体，但这种天线的带宽不够，无法满足LTE频段的带宽要求。 据调查与了解，已经公开的现有技术如下: I) 2010年，Xing Chen等人在 IEEE TRANSACT1NS ON ANTENNAS AND PROPAGAT1N上发表题为 “A Novel Wideband and Compact Microstrip Grid Array Antenna” 的文章中，作者提出了一种宽带的结构紧凑的微带栅格天线，波浪形的传输线使结构紧凑，辐射贴片做成椭圆形可以增加天线的辐射带宽，分数带宽为25%。 2)2011 年，YueHui Cui 等人在 IEEE TRANSACT1NS ON ANTENNAS ANDPROPAGAT1N 上发表题为 “Novel Dual-Broadband Planar Antenna and Its Array for2G/3G/LTE Base Stat1ns”的文章中提出了一种应用于基站的天线阵列，该天线有低频和高频两个辐射频带，能够满足2G/3G/LTE的频段要求，但这种天线阵列需要复杂的馈电网络,增加了天线的加工成本。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种宽带栅格天线阵列，该天线阵列的馈电网络简单，具有频带宽、加工容易、成本低等特点，能够满足宽带通信系统的要求。 本技术的目的可以通过采取如下技术方案达到: 一种宽带栅格天线阵列，包括反射地板以及竖立设置在反射地板上的多个辐射单元，所述反射地板的上层设有连接各个辐射单元的多条微带传输线，所述多个辐射单元在反射地板上围成栅格天线阵列；所述每个辐射单元的正反两面均覆盖有辐射贴片，且每个辐射单元的正反两面下部均腐蚀掉一段辐射贴片露出介质部分，该露出的介质部分的左、右两端分别贴有金属片，所述金属片分别与辐射贴片和微带传输线连接；所述每个辐射单元的四周开有多个过孔，所述多个过孔贯穿辐射单元正反两面的辐射贴片。 作为一种实施方案，所述天线阵列还包括同轴线，所述反射地板的下层为金属地板，所述同轴线的外导体与金属地板连接，内导体穿过反射地板的介质后与其中一个辐射单元的金属片连接。 作为一种实施方案，所述多个辐射单元包括纵向排列的辐射单元和横向排列的辐射单元。 [0011 ] 作为一种实施方案，所述纵向排列的辐射单元有一列或多列，所述横向排列的辐射单元有一行或多行，且纵向排列的辐射单元的列数与横向排列的辐射单元的行数相同。 作为一种实施方案，所述每条微带传输线的长度为栅格天线阵列中心频率所对应波长的二分之一。 作为一种实施方案，所述每个辐射单元的多个过孔均匀分布在辐射单元的四周。 作为一种实施方案，所述反射地板和多个辐射单元的形状均为矩形。 本技术相对于现有技术具有如下的有益效果: 1、本技术的天线阵列在一块反射地板上竖立设置多个辐射单元，使多个辐射单元围成栅格天线阵列，这样避免电磁场能量储存在辐射单元和反射地板之间，增加了天线的辐射带宽，解决了传统栅格天线带宽不够的问题。 2、本技术的天线阵列由同轴线将能量馈入一个辐射单元，再通过微带传输线馈入其它的辐射单元，整个馈电网络简单，克服了传统天线馈电网络复杂的问题，可以节省天线的制作成本。 3、本技术的天线阵列与常用的天线阵列相比具有更加简单的馈电网络，整个天线阵列都设置在一块反射地板上，加工容易，成本低，可以应用于1.71GHz?2.69GHz的LTE频段，能够满足宽带通信系统的要求。 【附图说明】 图1为本技术实施例1的宽带栅格天线阵列的立体图。 图2为本技术实施例1的宽带栅格天线阵列的主视图。 图3为本技术实施例1的宽带栅格天线阵列的左视图。 图4为本技术实施例1的宽带栅格天线阵列的俯视图。 图5为本技术实施例1的宽带栅格天线阵列的S参数仿真结果图。 图6a为本技术实施例1的宽带栅格天线阵列在2GHz的H面辐射方向图。 图6b为本技术实施例1的宽带栅格天线阵列在2.2GHz的H面辐射方向图。 图6c为本技术实施例1的宽带栅格天线阵列在2.4GHz的H面辐射方向图 图7为本技术实施例2的宽带栅格天线阵列的立体图。 图8为本技术实施例3的宽带栅格天线阵列的立体图。 其中，1-反射地板，2-同轴线，3-辐射单元，4-微带传输线，5-辐射贴片，6_介质部分，7-金属片，8-过孔。 【具体实施方式】 实施例1: 如图1?图4所示，本实施例的宽带栅格天线阵列包括反射地板1、同轴线2以及竖立设置在反射地板I上的四个辐射单元3，反射地板I和四个辐射单元3均采用PCB板(介质介电常数为2.55)，形状均为矩形；所述反射地板I的上层设有连接各个辐射单元3的四条微带传输线4，下层为金属地板；所述四个辐射单元3中有两个辐射单元3纵向排列，两个辐射单元3横向排列(也就是说纵向排列的辐射单元3有一列，横向排列的辐射单元3有一行)，共同在反射地板I上围成栅格天线阵列；所述每条微带传输线4的长度为栅格天线阵列中心频率所对应波长的二分之一。 所述每个辐射单元3的正反两面均覆盖有辐射贴片5，且每个辐射单元3的正反两面下部均腐蚀掉一段辐射贴片5露出介质部分6，这个设计主要用来调节天线与反射地板之间的距离；该露出的介质部分6的左、右两端分别贴有金属片7 (正反两面，共有四块，以下称左端的金属片7为左金属片7，右端的金属片7为右金属片7)，栅格天线阵列左边的辐射单元3的右金属片7分别与辐射贴片5和微带传输线4连接；栅格天线阵列右边的辐射单元3的左金属片7分别与辐射贴片5和微带传输线4连接，栅格天线阵列前面和后面的辐射单元3的左金属片7和右金属片7都分别与辐射贴片5和微带传输线4连接；所述每个辐射单元3的四周开有多个均匀分布的过孔8，所述多个过孔8贯穿辐射单元3正反两面的辐射贴片5，使正反两面的辐射贴片5连接在一起；所述同轴线2的外导体与金属地板连接，内导体穿过反射地板I的介质后与栅格天线阵列左边的辐射单元3的右金属片7连接。 本实施例的宽带栅格天线阵列的工作原理是:同轴线2先将能量馈入到栅格天线阵列左边的辐射单元3中，然后通过微带传输线4馈入到其它的辐射单元3中，由于微带传输线4长度为栅格天线阵列中心频率所对应波长的二分之一，所以在中心频率附近每个福射单元3的电流方向都是一样的，与传统的栅格天线不同的是，本实施例将辐射单元3竖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带栅格天线阵列，其特征在于：包括反射地板以及竖立设置在反射地板上的多个辐射单元，所述反射地板的上层设有连接各个辐射单元的多条微带传输线，所述多个辐射单元在反射地板上围成栅格天线阵列；所述每个辐射单元的正反两面均覆盖有辐射贴片，且每个辐射单元的正反两面下部均腐蚀掉一段辐射贴片露出介质部分，该露出的介质部分的左、右两端分别贴有金属片，所述金属片分别与辐射贴片和微带传输线连接；所述每个辐射单元的四周开有多个过孔，所述多个过孔贯穿辐射单元正反两面的辐射贴片。

【技术特征摘要】
1.一种宽带栅格天线阵列，其特征在于:包括反射地板以及竖立设置在反射地板上的多个辐射单元，所述反射地板的上层设有连接各个辐射单元的多条微带传输线，所述多个辐射单元在反射地板上围成栅格天线阵列；所述每个辐射单元的正反两面均覆盖有辐射贴片，且每个辐射单元的正反两面下部均腐蚀掉一段辐射贴片露出介质部分，该露出的介质部分的左、右两端分别贴有金属片，所述金属片分别与辐射贴片和微带传输线连接；所述每个辐射单元的四周开有多个过孔，所述多个过孔贯穿辐射单元正反两面的辐射贴片。2.根据权利要求1所述的一种宽带栅格天线阵列，其特征在于:所述天线阵列还包括同轴线，所述反射地板的下层为金属地板，所述同轴线的外导体与金属地板连接，内导体穿过反射地板的介质后与其中一个辐射单元的金...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世伟，孙光华，黄启凯，褚庆昕，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44