共口径天线制造技术

本发明专利技术提供了一种共口径天线，包括：金属地板、第一辐射贴片、第一介质层、第二介质层、第一馈电端口、环形馈电带线、第二辐射贴片、第三介质层、第二馈电端口，相互连接，构成整体，形成两个天线单元。两个天线单元共用同一个口径，两个天线单元可以异频工作，也可以同频工作。另两个天线单元可以分别独立工作，也可在同频时选择分集工作或信号叠加工作，如选择性分集、等幅同相或等幅反相叠加工作，可改善整体的方向图分布。本发明专利技术用于发射和接收电磁波，其结构简单，使用方式灵活。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于通信和监测天线的
，具体涉及共口径天线，尤其是一种共口径的多天线。
技术介绍
在通信和雷达中，不同频段的单元或阵列往往独立布局分别工作，并保证足够的隔离，但这使得天线的所占的面积非常大，尤其是对于同一个方向工作时，导致系统的体积增大。如果能把不同频段的天线放在同一口径，甚至是不同模式工作的同一频段的天线放在同一个口面，只要保证有足够高的隔离度，就能提高系统的集成度，大大减小系统的表面积和体积。经文献检索发现，《中国空间科学技术》2012年10月，刘洋等人发表了“Ku/Ka双频共口径微带阵列天线研究”，通过采用十字形的Ku单元，并在Ku单元间布局Ka单元，实现共口径阵列。因为两个频段阵元交替分布，使得馈电比较复杂。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种紧凑式的共口径天线。根据本专利技术提供的一种共口径天线，包括金属地板、第一辐射贴片、第一介质层、第二介质层、第一馈电端口、环形馈电带线、第二辐射贴片、第三介质层、第二馈电端口；金属地板、第一介质层、环形馈电带线、第二介质层、第一辐射贴片、第三介质层、第二辐射贴片依次设置；第一馈电端口连接金属地板、环形馈电带线；第二馈电端口连接金属地板、环形馈电带线、第一辐射贴片。优选地，金属地板设置有第一通孔、第二通孔；第一通孔、第二通孔贯穿金属地板的上下表面；金属地板的上覆盖有第一介质层；第一介质层设置有第三通孔；第三通孔贯穿第一介质层的上下表面；第一介质层上设置有环形馈电微带线；环形馈电带线上设置有第二介质层；第二介质层上覆盖有第一辐射贴片；第一辐射贴片上开了若干条缝隙；第一辐射贴片上设置有第三介质层；第三层介质上覆盖有第二辐射贴片；第一馈电端口是设置在第一通孔中的同轴馈电端口，第一馈电端口的外导体与金属地板相连，第一馈电端口的内导体与环形馈电微带线6相连；第二馈电端口是设置在第二通孔和第三通孔中的同轴馈电端口，第二馈电端口的外导体与金属地板、环形馈电微带线、第一辐射贴片相连，第二馈电端口的内导体与第二辐射贴片相连。优选地，第一介质层和金属地板面积一样；第三通孔与第二通孔相匹配同轴设置。优选地，缝隙有四条，这四条缝隙彼此独立，且围绕第一辐射贴片中心旋转对称分布。优选地，第二辐射贴片的形状为被切去两个相对角的矩形。优选地，缝隙的形状为矩形。优选地，环形馈电微带线为一个具有开口的环形微带线；从环形馈电微带线的上方看，环形馈电微带线由一端至另一端沿顺时针方向宽度逐渐或逐段减小。优选地，第一馈电端口的内导体与环形馈电微带线的一端或另一端垂直相连优选地，第二辐射贴片位于第一辐射贴片的中心。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术整体结构简单，两个天线单元共用同一个口径，两个天线单元可以异频工作，也可以同频工作。两个天线单元可以分别独立工作，也可在同频时选择分集工作或信号叠加工作，如选择性分集、等幅同相或等幅反相叠加工作，可改善整体的方向图分布。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术提供的共口径天线的结构俯视图。图2是本专利技术提供的共口径天线的结构侧视图。图3是本专利技术提供的共口径天线的第一馈电端口、第二馈电端口回波损耗和隔离度，其中，第一馈电端口、第二馈电端口分别记为端口1、端口2。图4是本专利技术提供的共口径天线的第一馈电端口的辐射方向图。图5是本专利技术提供的共口径天线的第二馈电端口的辐射方向图。图中：1-金属地板2-第一辐射贴片3-第一介质层4-第二介质层5-第一馈电端口6-环形馈电微带线7-第二辐射贴片8-第三介质层9-第二馈电端口10-缝隙具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术提供了一种共口径天线，包括：金属地板、第一辐射贴片、第一介质层、第二介质层、第一馈电端口、环形馈电带线、第二辐射贴片、第三介质层、第二馈电端口，相互连接，构成整体，形成两个天线单元。两个天线单元共用同一个口径，两个天线单元可以异频工作，也可以同频工作。另两个天线单元可以分别独立工作，也可在同频时选择分集工作或信号叠加工作，如选择性分集、等幅同相或等幅反相叠加工作，可改善整体的方向图分布。本专利技术用于发射和接收电磁波，其结构简单，使用方式灵活。如图1、图2所示，本专利技术包括：金属地板1，第一辐射贴片2，第一介质层3，第二介质层4，第一馈电端口5，环形馈电带线6，第二辐射贴片7，第三介质层8，第二馈电端口9。所述金属地板1是面积较大的金属，中间有通孔。所述第一介质层3和金属地板1面积一样，位于金属地板1的上面，中间有通孔。第一介质层3上面是环形馈电带线6，环形馈电带线6上是第二介质层4，第一辐射贴片2位于第二介质层4上面，紧贴第二介质层4，所述第一辐射贴片2上开了四条独立缝隙10，这四条缝隙10围绕第一辐射贴片2中心旋转对称。所述环形馈电微带线6是一个开口的环形微带线，沿顺时针方向宽度逐段减小，便于与缝隙10阻抗匹配。所述第一馈电端口5是同轴馈电端口，第一馈电端口5的外导体和金属地板1相连。第一馈电端口5的内导体是圆柱细金属线，第一馈电端口5的内导体与所述环形馈电微带线6的一端垂直相连。在第一辐射贴片2的上面是第三介质层8，在第三层介质8的上面是第二辐射贴片7，第二辐射贴片切去两个对应的角。第二馈电端口9是同轴馈电端口，第二馈电端口9的外导体与金属地板1、环形馈电微带线6相连，并向上延伸与第一辐射贴片2相连。所述第二馈电端口9的内导体是金属细圆柱线，第二馈电端口9的内导体与所述第二辐射贴片7相连。第一馈电端口5通过环形馈电微带线6依次激励起4个缝隙10，从而形成圆极化辐射波。其远场方向图是中间有凹陷的圆锥形。第二馈电端口9直接激励第二辐射贴片7，辐射圆极化波，其远场方向图是向上的近似半球形。由于两个馈电端口物理上完全隔离，而且第二辐射贴片7位于第一辐射贴片2的中心，使得两个辐射贴片端口间的耦合非常小，实现了很好的隔离。更为具体地，结合本专利技术技术方案的内容，提供以下实施例：天线最大尺寸为直径20mm，高度2mm(同轴馈电SMA接头高度10mm)，相关性能参数的结果为：第一馈电端口、第二馈电端口这两个馈电端口分别馈电的天线的S参数在频域的曲线，在29.25GHz～29.5GHz内，第一馈电端口的S参数小于－10dB；在29.205GHz～29.581GHz内，第二馈电端口的S参数小于－10dB，最小值到-34dB；在28GHz～30GHz两端口的隔离度小于-28dB。频率29.4GHz时第一天线的方向图为倒圆锥形，第二天线的方向图类似倒扣的半球，最大方向沿天线面法线朝上。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共口径天线，其特征在于，包括金属地板(1)、第一辐射贴片(2)、第一介质层(3)、第二介质层(4)、第一馈电端口(5)、环形馈电带线(6)、第二辐射贴片(7)、第三介质层(8)、第二馈电端口(9)；金属地板(1)、第一介质层(3)、环形馈电带线(6)、第二介质层(4)、第一辐射贴片(2)、第三介质层(8)、第二辐射贴片(7)依次设置；第一馈电端口(5)连接金属地板(1)、环形馈电带线(6)；第二馈电端口(9)连接金属地板(1)、环形馈电带线(6)、第一辐射贴片(2)。

【技术特征摘要】
1.一种共口径天线，其特征在于，包括金属地板(1)、第一辐射贴片(2)、第一介质层(3)、第二介质层(4)、第一馈电端口(5)、环形馈电带线(6)、第二辐射贴片(7)、第三介质层(8)、第二馈电端口(9)；金属地板(1)、第一介质层(3)、环形馈电带线(6)、第二介质层(4)、第一辐射贴片(2)、第三介质层(8)、第二辐射贴片(7)依次设置；第一馈电端口(5)连接金属地板(1)、环形馈电带线(6)；第二馈电端口(9)连接金属地板(1)、环形馈电带线(6)、第一辐射贴片(2)。2.根据权利要求1所述的共口径天线，其特征在于，金属地板(1)设置有第一通孔、第二通孔；第一通孔、第二通孔贯穿金属地板(1)的上下表面；金属地板(1)的上覆盖有第一介质层(3)；第一介质层(3)设置有第三通孔；第三通孔贯穿第一介质层(3)的上下表面；第一介质层(3)上设置有环形馈电微带线(6)；环形馈电带线(6)上设置有第二介质层(4)；第二介质层(4)上覆盖有第一辐射贴片(2)；第一辐射贴片(2)上开了若干条缝隙(10)；第一辐射贴片(2)上设置有第三介质层(8)；第三层介质(8)上覆盖有第二辐射贴片(7)；第一馈电端口(5)是设置在第一通孔中的同轴馈电端口，第一馈电端口(5)的外导体与金属地板(1)相连，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王堃，耿军平，梁仙灵，金荣洪，周逸飞，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31