毫米波网格单元型平板阵列天线制造技术

本发明专利技术公开了一种毫米波网格单元型平板阵列天线，包括若干个网格型天线单元形成的阵列，每个网格型天线单元为1分多单元结构，采用波导开口喇叭作为天线的基础辐射单元，并在其内部采用十字交叉栅格结构对单个喇叭单元的辐射口面进行分割，实现一分多的喇叭单元，在使天线口面电场分布更加均匀，保证天线良好辐射性能的同时，也使后端馈电结构更加简洁，使每个开口喇叭单元后面需要接1个馈电端口变为4个或多个开口喇叭单元后面接1个馈电端口，本发明专利技术解决了现有技术中存在的通信天线大型阵列馈电网络设计复杂、布线空间不够、加工难、频带窄、效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
毫米波网格单元型平板阵列天线
本专利技术属于移动通讯、微波传输
，具体涉及一种毫米波网格单元型平板阵列天线。
技术介绍
随着无线通信技术的发展，人们对无线通信设备的要求越来越高。为了适应无线通信方式对天线模块提出的日益严格的要求，小尺寸、宽频带、高效率、大容量、易安装、多功能的天线已成为当今天线研究领域中一个很重要的方向。目前在雷达、卫星通信、移动无线通信、以及各种通信设备当中应用最多的是微带天线，因其具有成本低、体积小、重量轻、低剖面、易于与有源器件和微波电路集成的特点。但微带天线本身具有高品质因数、窄频带、低效率等缺点，大大限制了它们在毫米波段的应用。波导开口喇叭天线作为一种应用广泛的微波天线，其优点是结构简单，频带宽，功率容量大，调整与使用方便。它常用于如下几个方面：1大型射电望远镜的馈源，卫星地面站的反射面天线馈源，微波中继通讯用的反射面天线馈源；2相控阵的天线单元；3在天线测量中，喇叭天线常用作对其它高增益天线进行校准和增益测试的通用标准等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种毫米波网格单元型平板阵列天线，解决了现有技术中存在的通信天线大型阵列馈电网络复杂，难以设计布局、频带窄、效率低的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种毫米波网格单元型平板阵列天线，包括若干个网格型天线单元形成的阵列，每个网格型天线单元为1分多单元结构。本专利技术的特点还在于，阵列为平面阵列，包括H面或E面平面波导功分阵列。1分多单元结构为标准十字栅格单元。1分多单元结构为一定角度的旋转后的十字栅格单元。1分多单元结构为蝴蝶状栅格结构。1分多单元结构为m*n网格单元，其中，2<m<10，2<n<10。本专利技术的有益效果是，毫米波网格单元型平板阵列天线，在5-100GHz应用频段范围内，在天线辐射单元方面，采用波导开口喇叭作为天线的辐射单元，并在其内部采用十字交叉栅格结构对单个喇叭单元的辐射口面进行分割，实现一分多的喇叭单元，在使天线口面电场分布更加均匀，保证天线良好辐射性能的同时，也使后端馈电结构更加简洁，使每个开口喇叭单元后面需要接1个馈电端口变为4个或多个开口喇叭单元后面接1个馈电端口，大大降低了馈电网络的设计布线复杂度，提高了产品可制造性。附图说明图1是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线结构示意图；图2是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线网格状辐射单元结构示意图；图3是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线H面或E面平面波导功分结构示意图；图4是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线H面或E面平面波导功分结构侧视图；图5是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线中子单元为标准十字栅格单元的结构示意图；图6是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线中子单元为标准十字栅格单元的主视图；图7是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线中子单元为十字栅格进行一定角度的旋转之后的结构示意图；图8是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线中子单元为十字栅格进行一定角度的旋转之后的主视图；图9是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线结构示意图中子单元为蝴蝶状栅格结构的结构示意图；图10是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线中子单元为蝴蝶状栅格结构的主视图；图11是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线中子单元为1分多单元结构示意图；图12是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线中子单元为1分多单元结构主视图；图13是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线结构示意图中驻波反射系数；图14是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线结构示意图中78GHz天线辐射方向图；图15是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线结构示意图中71GHz天线辐射方向图；图16是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线结构示意图中86GHz天线辐射方向图；图17是本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线结构示意图中71GHz-86GHz天线增益曲线图。图中，1.网格型天线单元，2.阵列。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种毫米波网格单元型平板阵列天线，结构如图1所示，包括若干个网格型天线单元1形成的阵列2，每个网格型天线单元为1分多单元结构。如图1～图4所示，阵列2为平面阵列，包括H面或E面平面波导功分阵列。如图5～图6所示，1分多单元结构为标准十字栅格单元。如图7～图8所示，1分多单元结构为一定角度的旋转后的十字栅格单元。如图9～图10所示，1分多单元结构为蝴蝶状栅格结构。如图11～图12所示，1分多单元结构为m*n网格单元，其中，2<m<10，2<n<10。本专利技术是在传统喇叭天线的基础上提出的，在5-100GHz应用频段范围内，在天线辐射单元方面，采用波导开口喇叭作为天线的辐射单元，并在其内部采用十字交叉栅格结构对单个喇叭单元的辐射口面进行分割，实现一分多的喇叭单元，在使天线口面电场分布更加均匀，保证天线良好辐射性能的同时，也使后端馈电结构更加简洁，使每个开口喇叭单元后面需要接1个馈电端口变为4个或多个开口喇叭单元后面接1个馈电端口，大大降低了馈电网络的设计布线复杂度，提高了产品可制造性。同时，该辐射结构通过优化也具备20％左右的工作带宽；在馈电网络部分，在水平面内采用H面或E面波导功分网络，实现1馈多馈电，通过综合布线优化，32*32单元阵列可一层网络完成馈电，大大降低了天线阵列的整体高度。该馈电结构可以整体进行加工，降低了加工难度，因此整个天线可以分为3至n层加工设计，堆叠拼装，节约了制造成本。本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线中，两部分级联构成整个天线阵列，性能曲线如图13所示，图14是78GHz天线辐射方向图；图15是71GHz天线辐射方向图；图16是86GHz天线辐射方向图；图17是综合整个频带71GHz-86GHz天线增益曲线图，表明在很宽的频带内，该平板阵列具备非常好的辐射特性，高增益，低副瓣背瓣。本专利技术毫米波网格单元型平板阵列天线，采用的用十字栅格进行1分4或1分n的单元结构，降低了整个天线系统设计的复杂度，特别是降低了馈电网络的级数，在大型阵列中，节约了整整两级的功分器数量，具备非常好的设计简化特性和可制造性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波网格单元型平板阵列天线，其特征在于，包括若干个网格型天线单元(1)形成的阵列(2)，每个网格型天线单元(1)为1分多单元结构。

【技术特征摘要】
1.一种毫米波网格单元型平板阵列天线，其特征在于，包括若干个网格型天线单元(1)形成的阵列(2)，每个网格型天线单元(1)为1分多单元结构。2.根据权利要求1所述的一种毫米波网格单元型平板阵列天线，其特征在于，所述阵列(2)为平面阵列，包括H面或E面平面波导功分阵列。3.根据权利要求1所述的一种毫米波网格单元型平板阵列天线，其特征在于，所述1分多单元结构为标准十字栅格单元。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：云宇，卢晓波，吕强，
申请(专利权)人：西安红叶通讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61