新型相控阵天线制造技术

本发明专利技术提供一种新型相控阵天线，包括设置于PCB板上天线辐射部件和移相馈电网络，辐射部件阵列式设置于PCB板的上表面，移相馈电网络设置于PCB板的中间层，移相馈电网络采用液晶作为压控移相材料，每一行或每一列阵列式辐射部件通过微带线连接，每一行或每一列微带线之间设有移相芯片，移相馈电网络的液晶区域均匀且对称地设置于辐射部件的阵列中。本发明专利技术采用液晶移相达到移相的效果，把液晶制作在叠层的电路板中，制作方便，可以实现波束扫描，这样就可以通过单个射频链路实现定位问题，使得系统部署大大简化，成本降低；液晶移相和移相器芯片相结合实现波束的二维扫描，减少传统的大量的移相器网络，提高设备运行过程中的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
新型相控阵天线
本专利技术属于通信领域，尤其涉及一种使用新材料的相控阵天线。
技术介绍
￡10自由流属于公路监控管理领域，应用频段为5800册12，应用场景为市内道路，阅读器架设在道路的龙门架上，与汽车的车载单元进行通信，可以监控车辆，通过通信知道车辆的位置信息，能够对车辆的违规问题进行监控管理。由于实际的车道比较窄，只有3.4米，如果想准确的知道车辆的位置信息，就需要把定位精度控制在一个很小的范围内，因此如何能够精准的定位就成为该系统中最重要的问题，而精准定位的前提是如何设计一种结构简单、成本低的天线。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种结构简单、成本低的相控阵天线。 为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案:一种新型相控阵天线，包括天线辐射部件和移相馈电网络，所述天线辐射部件和所述移相馈电网络均设置于？⑶板上，所述天线辐射部件阵列式设置于1^8板的上表面，所述移相馈电网络设置于板的中间层，所述移相馈电网络采用液晶作为压控移相材料，所述阵列式设置的天线辐射部件每一行或每一列通过微带线连接，每一行或每一列微带线之间通过微带线连接有移相芯片，所述移相馈电网络的液晶区域均匀且对称地设置于天线辐射部件的阵列中。 所述板的下表面为天线地层。 所述天线辐射部件阵列每行和/或每列为偶数个天线辐射部件。采用偶数个辐射部件，对天线波束赋性有好处。 所述液晶区域以所述偶数个天线辐射部件的中分线为中心向两侧均匀分布。对称布局，方便加工。 所述移相芯片设于所述偶数个天线辐射部件的中分线上。这种结构需要的移相器件最少。 各所述天线辐射部件之间的距离满足各天线辐射部件之间不存在干扰。 本专利技术具有的优点和积极效果是:1、本专利技术采用液晶移相的方式达到移相的效果，可以把液晶制作在叠层的电路板中，制作方便，从而可以实现波束扫描，这样就可以通过单个射频链路实现定位问题，使得系统部署大大简化，成本降低。2、本专利技术采用液晶移相和移相器芯片相结合的方式，实现了波束的二维扫描，并且整个天线的布局比较合理，能够减少传统的大量的移相器网络，提高了设备运行过程中的可靠性。3、这种形式提供了一种崭新的解决￡1(:自由流定位问题和扩大覆盖范围的方法，其定位精度高，并且只需要单设备就可以工作，构造简单，成本低。 【附图说明】 图1是本专利技术的结构示意图； 图2是本专利技术应用于￡1(:天线系统的原理框图； 图中:1辐射部件2液晶3移相芯片4？08板。 【具体实施方式】 现根据附图对本专利技术进行较详细的说明，如图1所示，一种新型相控阵天线，包括天线辐射部件和移相馈电网络，所述天线辐射部件和所述移相馈电网络均设置于？⑶板上，所述天线辐射部件阵列式设置于？⑶板的上表面，所述移相馈电网络设置于？⑶板的中间层，所述移相馈电网络采用液晶作为压控移相材料，所述阵列式设置的天线辐射部件每一行或每一列通过微带线连接，每一行或每一列微带线之间通过微带线连接有移相芯片，所述移相馈电网络的液晶区域均匀且对称地设置于天线辐射部件的阵列中。 所述板的下表面为天线地层。 所述天线辐射部件阵列每行和/或每列为偶数个(本实施例为6个)天线辐射部件。 所述液晶区域以所述偶数个天线辐射部件的中分线为中心向两侧均匀分布。 所述移相芯片设于所述偶数个天线辐射部件的中分线上。 本专利技术的天线辐射部件，由于该不停车收费系统工作频率较高，并且设备安装的厚度比较小，我们采用的是微带线连接的形式，采用的是国外进口板材。从图中可以看出每个天线辐射部件是完全一样的。天线端口采用3嫩连接器，通过射频线缆与射频电路板的射频通道相连接。这种2扣天线系统只是我们的一种应用方式，本专利申请的方法可以采用多种其它的形式。天线辐射部件的个数也可以根据实际定位的要求来调整。 如图1所示，本专利技术所述移相馈电网络比较简单，液晶作为压控材料直接嵌入到叠层的中，通过控制该液晶材料的电压，从而改变了相位变化的效果，从而达到了移相的效果。采用了这种方式后可以避免使用更多的移相器，能够大大的降低成本。 应用本天线组成2扣天线系统的工作原理: 如图2所示，2X0相控阵天线系统主要包括天线部分(包括移相网络)、射频收发电路和数字处理部分。本方案的移相网络采用了新材料(液晶)制作的移相器，能够大大降低系统的复杂度。该移相器通过采用液晶作为压控移相材料，当信号通过液晶区域后，会产生相位的偏转。该种液晶移相器适合和板制作在一起，做成层压结构，便于给阵列天线馈电，这样可以制作成比较简单的相控阵网络，可以通过控制电压来改变液晶移相器的相位，从而可以达到波束扫描的目的。当波束能够扫描时，可以调整波束的覆盖范围，也可以通过比较多个方向的波束知道最终的来波信号方向，从而可以达到相控阵天线的目的。该种方式的天线需要的收发链路比较简单，只需要一条收发链路，信号处理部分主要采用？?以处理，信号处理及时准确。为了达到波束扫描的精度，可以通过以下几个方面来有效的控制保证了系统的精度。 在天线设计环节采用了多个天线辐射部件，并且通过设置天线辐射部件的距离保证了天线辐射部件之间的互耦非常小，从而不存在辐射部件间相互干扰，从而能够在天线辐射部件间得到准确的射频相位差。 天线接收部分是完全一样的天线辐射部件，这些辐射部件单独的性能指标是完全一样的，工作频段也是一样的，天线辐射部件间距比较近，可以安装在一块天线板板)上，它的主要作用是每个天线辐射部件都能够接收到射频信号，由于天线辐射部件保持一定的距离，因此每个天线辐射部件接收到的信号都是幅度相同但相位不同的。天线辐射部件和移相馈电网络制作在一块电路板上，移相馈电网络采用液晶移相的方式(如图1),液晶作为压控材料直接嵌入到叠层的？(?中，通过控制该液晶材料的电压，从而改变了相位变化的效果，从而达到了移相的效果。采用了这种方式后可以避免使用更多的移相器，能够大大的降低成本。比数字域的移相能够减少很多射频通路，也能够降低成本。将液晶的移相和传统的移相器芯片相结合(本天线既包括液晶移相也包括移相芯片产生的移相)就可以制作成2维的波束扫描的天线，这样射频链路只需要一条射频链路，能够大大降低成本。 射频链路中的射频接收电路主要是将天线接收到的信号经过下变频变成中频信号，然后再经过中频放大电路和仙采样主要就是为了把信号放大些，然后仙采样以后再送到逻辑芯片(数字处理部分的？?以芯片)中，就可以进行后续的信号处理。 射频链路中的射频发射电路主要是将逻辑芯片输出的数字信号经过0八转换变成模拟信号，再经过中频放大和上变频后变成射频信号，然后通过天线辐射出去。 数字处理部分主要是负责接收到信号的处理，并且控制波束的扫描状态，可以通过控制电压来改变液晶移相器的相位，从而可以达到波束扫描的目的。当波束能够扫描时，可以调整波束的覆盖范围，通过比较多个方向的波束知道最终的来波信号方向。 以上对本专利技术的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。凡依本专利技术范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型相控阵天线，其特征在于:包括天线辐射部件和移相馈电网络，所述天线辐射部件和所述移相馈电网络均设置于PCB板上，所述天线辐射部件阵列式设置于PCB板的上表面，所述移相馈电网络设置于PCB板的中间层，所述移相馈电网络采用液晶作为压控移相材料，所述阵列式设置的天线辐射部件每一行或每一列通过微带线连接，每一行或每一列微带线之间通过微带线连接有移相芯片，所述移相馈电网络的液晶区域均匀且对称地设置于天线辐射部件的阵列中。

【技术特征摘要】
1.一种新型相控阵天线，其特征在于:包括天线辐射部件和移相馈电网络，所述天线辐射部件和所述移相馈电网络均设置于PCB板上，所述天线辐射部件阵列式设置于PCB板的上表面，所述移相馈电网络设置于PCB板的中间层，所述移相馈电网络采用液晶作为压控移相材料，所述阵列式设置的天线辐射部件每一行或每一列通过微带线连接，每一行或每一列微带线之间通过微带线连接有移相芯片，所述移相馈电网络的液晶区域均匀且对称地设置于天线辐射部件的阵列中。2.根据权利要求1所述的新型相控阵天线，其特征在于:所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯春楠，
申请(专利权)人：天津中兴智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12