天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种天线，包括天线主体及与天线主体耦接的波导，天线主体包括：基部，其包括侧壁，侧壁围设成喇叭形以形成相对的第一开口端和第二开口端，第一开口端的开口面积小于第二开口端的开口面积，第一开口端与波导耦合；外延部，其包括介质基板和固定于介质基板的辐射表面的多个贴片，介质基板在基部的第二开口端与基部固定并向外延伸，其中，与基部的第二开口端距离越近的贴片的尺寸越小。本实用新型专利技术的有益效果是，通过在天线的边缘区域设计贴片阵列结构，使得天线能够在不降低最大辐射方向上的增益的前提下有效地抑制背瓣辐射，从而提高了天线的定向性能、抗干扰能力和电磁兼容能力，令天线在复杂的电磁环境下依然能够正常工作。

antenna

The utility model discloses an antenna which includes an antenna body and a waveguide coupled with the main body of the antenna. The antenna body comprises the base part, which includes a side wall, and a side wall is surrounded by a horn to form a relative first opening end and second opening ends, the opening area of the first open end is less than the opening area of the second open end, and the first open area is opened. The mouth end is coupled with the waveguide; the epitaxial part includes a medium substrate and a plurality of patches on the radiant surface fixed on the medium substrate. The second opening end of the medium substrate is fixed and extended outwards at the base part. The smaller the size of the patch is closer to the second opening distance of the base. The beneficial effect of the utility model is that the antenna array structure is designed by the edge area of the antenna so that the antenna can effectively suppress the back flap radiation without reducing the gain in the maximum radiation direction, thus improving the directional performance, anti-interference ability and electromagnetically compatible ability of the antenna, so that the antenna is in complex electricity. In the magnetic environment, it can still work normally.

【技术实现步骤摘要】
天线
本技术涉及通信领域，更具体地说，涉及一种天线。
技术介绍
天线是一种应用于无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件，用于实现无界媒介中的电磁波与传输线上的导行波之间的转换。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等需要利用电磁波来传递信息的工程系统都要依靠天线来进行工作。描述天线的特性参量有方向图、方向性系数、增益、输入阻抗、辐射效率、极化和频宽。天线的一种结构形式包括喇叭天线，喇叭天线是指波导终端张开成喇叭状的天线，由于喇叭天线结构简单和方向图易于控制，通常用作中等方向性天线；喇叭天线具有结构简单、成本低、增益高等优点，在工程上有广泛应用。随着电子信息的发展，战场等条件下的电磁环境越来越复杂，为了提高复杂电磁环境中的天线的定向性能，通常需要降低天线的背瓣辐射，这不仅能降低天线对自身其他电子设备的干扰，而且还能提高天线的抗干扰能力，使天线在复杂的电磁环境下依然能正常工作，提高了天线的电磁兼容能力。如图1所示，现有技术的天线1000包括天线主体1100和波导1200，其中天线主体1100呈喇叭状，天线主体1100的第一开口端的开口面积小于天线主体1100的第二开口端的开口面积，天线主体1100的第一开口端与波导1200相连以实现馈电。其中，波导1200和天线主体1100均由导电材料制成。然而，该现有技术的天线1000具有较强的背瓣辐射，导致天线1000的定向性能较差、抗干扰能力较差、电磁兼容能力较差，并且也会对其他电子设备造成较强的电磁干扰。针对上述现有技术的不足，目前，减弱天线的背瓣辐射主要有如下几种方法：1、改变天线边缘结构，例如将天线边缘设计为锯齿状以减少天线的边缘散射，其原理与隐身技术中的边缘锯齿化技术类似，但这种方法使得天线的工作频带较窄，在很多情况下很难满足设计需求；2、在天线背面加载吸波材料，以吸收朝天线背瓣辐射的电磁波，但这种方法会使天线的体积和重量显著增加，为天线的设计、运输和使用带来不便；3、对于喇叭天线，现有技术可以将喇叭内壁设计成波纹周期状，这种方法不仅能够降低喇叭天线的背瓣辐射，还能够降低交叉极化电平，但这种方法设计过程和方法非常复杂，并且这种喇叭天线的工作频带较窄，使得设计难度进一步增加。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本技术提供一种天线，其能够在不影响天线最大方向上的增益的情况下有效地抑制背瓣辐射，以提高天线的定向性能、抗干扰能力和电磁兼容能力。本技术提供了一种天线，所述天线包括天线主体以及与所述天线主体耦接的波导，其特征在于，所述天线主体包括：基部，其包括侧壁，所述侧壁围设成喇叭形以形成相对的第一开口端和第二开口端，所述第一开口端的开口面积小于所述第二开口端的开口面积，所述第一开口端与所述波导耦合；外延部，其包括介质基板和固定于所述介质基板的辐射表面的多个贴片，所述介质基板在所述基部的所述第二开口端与所述基部固定并向外延伸，其中，与所述基部的第二开口端距离越近的所述贴片的尺寸越大。优选地，所述外延部的第一开口端的开口面积大于所述外延部的第二开口端的开口面积，所述外延部的第二开口端与所述基部的第二开口端无缝连接。优选地，所述天线主体呈喇叭状。优选地，所述天线主体呈圆锥喇叭状或角锥喇叭状。优选地，所述天线主体呈四面角锥喇叭状，所述外延部的第一开口端呈矩形。优选地，在所述外延部中，所述介质基板的所述辐射表面包括多个周期单元，每个所述周期单元中置有一个所述贴片，所述多个贴片相互间隔地设置。优选地，所述多个周期单元呈阵列排布，位于同一行所述周期单元中的所述贴片的尺寸相同。优选地，所述多个贴片呈正方形，与所述基部的所述第二开口端距离越近的所述贴片的边长越大。优选地，所述介质基板的材料包括F4B复合材料、FR-4复合材料、聚四氟乙烯和聚苯乙烯中的至少一种。优选地，所述贴片由导电材料制成。本技术的有益效果是，通过在天线的边缘区域设计贴片阵列结构，使得天线能够在不降低最大辐射方向上的增益的前提下有效地抑制背瓣辐射，从而提高了天线的定向性能、抗干扰能力和电磁兼容能力，令天线在复杂的电磁环境下依然能够正常工作。附图说明通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。图1示出现有技术的天线的结构示意图。图2示出本技术实施例的天线的结构示意图。图3示出图2中A区域的放大示意图。图4示出相同辐射口径下本技术实施例的天线的E面辐射方向示意图和现有技术的天线的E面辐射方向示意图。图5示出相同辐射口径下本技术实施例的天线的H面辐射方向示意图和现有技术的天线的H面辐射方向示意图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本技术。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。在下文中描述了本技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本技术。下面，参照附图对本技术进行详细说明。图2示出本技术实施例的天线的结构示意图。下面以喇叭天线为例对本技术实施例进行说明。如图2所示，本技术实施例的天线2000包括天线主体2100和与天线主体耦合连接的波导2200，其中天线主体2100形呈喇叭状，例如圆锥喇叭状或角锥喇叭状。天线主体2100包括基部2110和外延部2120。其中基部2110包括围成喇叭形的侧壁以形成相对的第一开口端2110A和第二开口端2110B，第一开口端2110A的开口面积小于第二开口端2110B的开口面积，第一开口端2110A与波导2200耦合。外延部2120的第一开口端2120A和第二开口端2120B相对，第一开口端2120A的开口面积大于第二开口端2120B的开口面积，外延部的第二开口端2120B与基部的第二开口端2110B无缝连接。在本实施例中，天线主体2100呈四面角锥喇叭状，即天线主体2100内部形成一个梯台形腔体，外延部2120的第一开口端2120A呈矩形(即平行于如图2所示的XOY平面的平面上呈矩形)，且基部2110的侧壁的各个面分别与外延部2120的对应面位于相同的平面上。电磁波可以由波导2200进入天线主体2100的内部腔体最终发射至外部，或天线主体2100从外界接收到电磁波并将该电磁波传导至波导2200。图3示出图2中A区域的放大示意图。如图2和图3所示，本技术实施例的天线2000的外延部2120包括介质基板2121和固定于介质基板辐射表面的多个贴片2122(介质基板的辐射表面与波导和喇叭基部形成的内部空间相对应)。介质基板2121例如由F4B复合材料、FR-4复合材料、聚四氟乙烯或聚苯乙烯制成，这些材料的电绝缘性非常好，因此不会对电磁波的电场产生干扰，并且具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性，使用寿命长；贴片2122例如由铜等导电材料制成，贴片2122的厚度例如为0.01-0.5mm。优选地，如图3所示在本技术实施例的天线2000中，外延部2120的介质基板2121辐射表面被划分为多个周期单元2121u，每个周期单元中置有一个贴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线，所述天线包括天线主体以及与所述天线主体耦接的波导，其特征在于，所述天线主体包括：基部，其包括侧壁，所述侧壁围设成喇叭形以形成相对的第一开口端和第二开口端，所述第一开口端的开口面积小于所述第二开口端的开口面积，所述第一开口端与所述波导耦合；外延部，其包括介质基板和固定于所述介质基板的辐射表面的多个贴片，所述介质基板在所述基部的所述第二开口端与所述基部固定并向外延伸，其中，与所述基部的第二开口端距离越近的所述贴片的尺寸越大。

【技术特征摘要】
1.一种天线，所述天线包括天线主体以及与所述天线主体耦接的波导，其特征在于，所述天线主体包括：基部，其包括侧壁，所述侧壁围设成喇叭形以形成相对的第一开口端和第二开口端，所述第一开口端的开口面积小于所述第二开口端的开口面积，所述第一开口端与所述波导耦合；外延部，其包括介质基板和固定于所述介质基板的辐射表面的多个贴片，所述介质基板在所述基部的所述第二开口端与所述基部固定并向外延伸，其中，与所述基部的第二开口端距离越近的所述贴片的尺寸越大。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述外延部的第一开口端的开口面积大于所述外延部的第二开口端的开口面积，所述外延部的第二开口端与所述基部的第二开口端无缝连接。3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述天线主体呈喇叭状。4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述天线主体呈圆锥喇叭状...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳光启高等理工研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44