一种带异形辐射器介质透镜阵列天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带异形辐射器介质透镜阵列天线，包括辐射模块、谐振腔模块、耦合模块和馈电网络模块并依次设置，在所述的辐射模块上设置有介质透镜模块，所述介质透镜模块包括多个介质透镜单元，所述介质透镜单元按照矩阵的方式排列在介质透镜模块上；所述的辐射模块包括多个辐射单元，每个辐射单元中包括异形辐射器和辐射缝，所述异形辐射器包括圆台结构和弧形面结构，所述圆台结构包括底面和侧壁，所述圆弧面放置在圆台结构内并与圆台底面相切，所述圆弧面对应圆的半径为圆台底面半径的三倍，整个平板天线的结构紧凑、剖面低、增益高，实现了现有卫星平板天线高效率、带宽大、小尺寸的技术要求，提高了其效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种带异形辐射器介质透镜阵列天线，属于通信平板天线的

技术介绍
平板天线具有重量轻、体积小、占用空间少、风阻小、效率高等优势，平板天线相对于抛物面天线等其它形式的天线来说具有较高的效率，增益较高，体积小，但目前平板天线的效率在75％～80％之间，从技术模块面较难突破效率80％，以实现更高的效率。现有的平板天线结构多样，但多数仅满足近距离通信的技术条件，而且也不利于组阵以实现更高的增益。例如，中国专利CN 101483271公开了一种平板天线,包含:一介质模块、一辐射金属模块及一接地金属模块。该介质模块由绝缘材料制成,具有一上表面、一下表面及一贯孔。该辐射金属模块被覆于该介质模块的上表面,具有一第一片体、一与该贯孔对应的第一穿孔,以及一由该第一片体的第一穿孔周缘往该贯孔内延伸的第一凸伸部。该接地金属模块被覆于该介质模块的下表面,具有一第二片体、一与该贯孔对应的第二穿孔,以及一由该第二片体的第二穿孔周缘往该贯孔内延伸的第二凸伸部,并且该第一凸伸部与该第二凸伸部在该贯孔内相接触,使该辐射金属模块与该接地金属模块形成电连接。该专利中所述的平板天线虽然增益较高，加工设计简单，但是带宽较窄，使用微波介质板效率低。该专利所述的平板天线体积小、带宽大，而且其自身增益仅满足近距离的通信需求，对于远距离通信增益还是不够；而且该专利也不利于组阵以实现更高的增益。
技术实现思路
对上述现有技术的现状，本技术所要解决的技术问题在于提供一种带异形辐射器介质透镜阵列天线，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。为实现上述目的，本技术提供以下的技术方案：一种带异形辐射器介质透镜阵列天线，包括辐射模块、谐振腔模块、耦合模块和馈电网络模块并依次设置，所述辐射模块包括辐射器和辐射缝，辐射缝在辐射模块的底部，所述谐振腔模块包括谐振腔腔体和偶合孔，所述偶合孔位于谐振腔底部，所述耦合模块包括偶合孔和馈电口并与谐振腔模块通过偶合孔相对应，所述馈电网络模块与耦合模块通过馈电口相对应，在所述的辐射模块上设置有介质透 镜模块，所述介质透镜模块包括多个介质透镜单元，所述介质透镜单元按照矩阵的方式排列在介质透镜模块上；所述辐射器采用异形辐射器，每个介质透镜单元可对应多个异形辐射器；所述的辐射模块包括多个辐射单元，每个辐射单元中包括异形辐射器和辐射缝，所述异形辐射器包括圆台结构和弧形面结构，所述圆台结构包括底面和侧壁，所述圆弧面放置在圆台结构内并与圆台底面相切，所述圆弧面对应圆的半径为圆台底面半径的三倍。优选的，所述活动式连接为承插式，于每一个模块的上端面设有插槽，于每一个模块的下端面设有插销，所述插销和插槽相匹配。优选的，所述插销与模块的下端面通过螺纹连接固定。优选的，所述介质透镜模块包括8个介质透镜单元，所述介质透镜单元按照2行×4列的方式排列在介质透镜模块上。优选的，所述辐射模块包括16个辐射单元并按照4×4的方式排列在辐射模块上；每个介质透镜单元可对应2个异形辐射器。优选的，所述介质透镜模块的介电常数为2.60-2.74。优选的，所述谐振腔模块包括四个谐振腔单元并按照2×2的方式排列，所述每个谐振腔单元都包括谐振腔腔体和偶合孔。优选的，所述耦合模块包括四个耦合单元并按照2×2的方式排列，所述每个耦合单元都包括偶合孔。优选的，所述馈电网络模块包括功分器、台阶、馈电波导和馈电口，所述馈电波导设于馈电口处并与功分器相通，所述功分器设有四个功分出口，而每个功分出口与偶合孔对应。采用以上技术方案的有益效果是：本技术所述的平板天线采用纯金属结构组成，辐射模块包括结构新颖的异形辐射器：通过半波长的辐射缝将谐振腔和异形辐射器耦合在一起，电磁波由异形辐射器向空间辐射，异形辐射器是由双曲面切割圆锥桶形成，使电磁波沿异形辐射器的双曲面结构部分等幅同相的辐射出去，并且所述异形辐射器的双曲面结构部分也能减弱相邻异形辐射器的相互电磁干扰。同时在本技术所述辐射模块上设置有介质透镜模块，使电磁波最终经介质透镜模块辐射出去，通过介质透镜增加了辐射的效率和增益。本技术打破现有平板天线设计结构的思维模式，经过的实验仿真设计出本技术独特结构的卫星平板天线，使整个平板天线的结构紧凑、剖面低、增益高，实现了现有卫星平板天线高效率、带宽大、小尺寸的技术要求，提高了其效率。附图说明图1是本技术所述平板天线的结构示意图；图2是本技术的辐射模块的俯视图；图3是本技术的谐振腔模块的俯视图；图4是本技术的耦合模块的结构示意图；图5是本技术的馈电模块的俯视图；图6是本技术中单个异形辐射器的立体结构示意图。1、介质透镜模块，2、辐射模块，3、谐振腔模块，4、耦合模块，5、馈电网络模块，6、介质透镜单元，7、异形辐射器，8、辐射缝，9、谐振腔，10、偶合孔，11、功分器，12、台阶，13、馈电波导，14、馈电口，71、圆台结构，72、弧形面结构，711、底面，712、侧壁，15、插销，16、插槽。具体实施方式下面结合附图对本技术的一种带异形辐射器介质透镜阵列天线作进一步说明。如图1、6所示，一种带异形辐射器介质透镜阵列天线，包括辐射模块2、谐振腔模块3、耦合模块4和馈电网络模块5并依次设置，所述辐射模块2包括辐射器和辐射缝8，辐射缝8在辐射模块2的底部，所述谐振腔模块3包括谐振腔腔体和偶合孔10，所述偶合孔10位于谐振腔底部，所述耦合模块4包括偶合孔10和馈电口14并与谐振腔模块3通过偶合孔10相对应，所述馈电网络模块5与耦合模块4通过馈电口14相对应，在所述的辐射模块2上设置有介质透镜模块1，所述介质透镜模块1包括多个介质透镜单元6，所述介质透镜单元6按照矩阵的方式排列在介质透镜模块1上；所述辐射器采用异形辐射器，每个介质透镜单元可对应多个异形辐射器；所述的辐射模块2包括多个辐射单元，每个辐射单元中包括异形辐射器7和辐射缝8，所述异形辐射器包括圆台结构71和弧形面结构72，所述圆台结构71包括底面711和侧壁712，所述圆弧面放置在圆台结构71内并与圆台底面711相切，所述圆弧面结构71对应圆的半径为圆台底面711半径的三倍。在本实施例中，所述活动式连接为承插式，于每一个模块层的上端面设有插槽16，于每一个模块层的下端面设有插销15，所述插销15和插槽16相匹配，而且所述插销15与模块层的下端面通过螺纹连接固定；每个模块相对独立，这样也方便其拆卸与修理。在最下层的平板可以通过螺纹将插销15卸掉。其中介质透镜模块包括8个介质透镜单元6，所述介质透镜单元6按照4行×2列的方式排列在介质透镜模块1上；而所述介质透镜模块的介电常数为2.65。如图2示出的，所述辐射模块包括16个辐射单元并按照4×4的方式排列在辐射模块上；每个介质透镜单元可对应2个异形辐射器。如图3示出的，所述谐振腔模块包括四个谐振腔单元并按照2×2的方式排列，所述每个谐振腔单元都包括谐振腔腔体和偶合孔。如图4示出的，所述耦合模块包括四个耦合单元并按照2×2的方式排列，所述每个耦合单元都包括偶合孔。如图5示出的，所述馈电网络模块包括功分器、台阶、馈电波导和馈电口，所述馈电波导设于馈电口处并与功分器相通，所述功分器设有四个功分出口，而每个功分出口与偶合孔对应。基上所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带异形辐射器介质透镜阵列天线，包括辐射模块、谐振腔模块、耦合模块和馈电网络模块并依次设置，所述辐射模块包括辐射器和辐射缝，辐射缝在辐射模块的底部，所述谐振腔模块包括谐振腔腔体和偶合孔，所述偶合孔位于谐振腔底部，所述耦合模块包括偶合孔和馈电口并与谐振腔模块通过偶合孔相对应，所述馈电网络模块与耦合模块通过馈电口相对应，其特征在于：所述每个模块都为平板状并通过活动式连接，在所述的辐射模块上设置有介质透镜模块，所述介质透镜模块包括多个介质透镜单元，所述介质透镜单元按照矩阵的方式排列在介质透镜模块上；所述辐射器采用异形辐射器，每个介质透镜单元可对应多个异形辐射器；所述的辐射模块包括多个辐射单元，每个辐射单元中包括异形辐射器和辐射缝，所述异形辐射器包括圆台结构和弧形面结构，所述圆台结构包括底面和侧壁，所述弧形面放置在圆台结构内并与圆台底面相切，所述弧形面对应圆的半径为圆台底面半径的三倍。

【技术特征摘要】
1.一种带异形辐射器介质透镜阵列天线，包括辐射模块、谐振腔模块、耦合模块和馈电网络模块并依次设置，所述辐射模块包括辐射器和辐射缝，辐射缝在辐射模块的底部，所述谐振腔模块包括谐振腔腔体和偶合孔，所述偶合孔位于谐振腔底部，所述耦合模块包括偶合孔和馈电口并与谐振腔模块通过偶合孔相对应，所述馈电网络模块与耦合模块通过馈电口相对应，其特征在于：所述每个模块都为平板状并通过活动式连接，在所述的辐射模块上设置有介质透镜模块，所述介质透镜模块包括多个介质透镜单元，所述介质透镜单元按照矩阵的方式排列在介质透镜模块上；所述辐射器采用异形辐射器，每个介质透镜单元可对应多个异形辐射器；所述的辐射模块包括多个辐射单元，每个辐射单元中包括异形辐射器和辐射缝，所述异形辐射器包括圆台结构和弧形面结构，所述圆台结构包括底面和侧壁，所述弧形面放置在圆台结构内并与圆台底面相切，所述弧形面对应圆的半径为圆台底面半径的三倍。2.根据权利要求1所述的一种带异形辐射器介质透镜阵列天线，其特征在于：所述活动式连接为承插式，于每一个模块的上端面设有插槽，于每一个模块的下端面设有插销，所述插销和插槽相匹配。3.根据权利要求2所述的一种带异形辐射器介质透镜阵列天线，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐之敬，唐文成，薛丽丽，
申请(专利权)人：海中信北京卫星通信股份公司，
类型：新型
国别省市：北京;11