一种十六阵元天线制造技术

本发明专利技术涉及一种十六阵元天线，由十六个阵元天线组成，每一阵元天线包括介质基板、金属反射板、隔离电阻，介质基板两侧有采用微带线设计的一分二功分器，天线振子、一分二功分器输入端口、馈电单元组成的金属层，金属反射板垂直固定于介质基板两侧，十六个阵元天线通过金属反射板互连成十六边形天线阵列。技术效果是具有体积小，便于背负、临时架设，且架设速度快，机动性高，天线驻波比小，天线阵形成九瓣心形方向图等特点，用于工作频段为962MHz‑1213MHz的相控阵扫描天线。

A 16-element antenna

The invention relates to a sixteen-element antenna, which consists of sixteen element antennas. Each element antenna comprises a dielectric substrate, a metal reflecting plate and an isolation resistor. On both sides of the dielectric substrate, there is a metal layer consisting of a microstrip line-designed one-two power splitter, an antenna oscillator, an input port of one-two power splitter and a feed unit. The metal reflecting plate is fixed vertically on both sides of the dielectric substrate. Six element antennas are interconnected into hexagonal antenna arrays through metal reflectors. The technical effect is small size, easy to carry, temporary erection, fast erection speed, high mobility, small standing wave ratio of antenna, forming nine-lobe cardioid pattern of antenna array, etc. It is used for phased array scanning antenna with working frequency band of 962MHz 1213MHz.

【技术实现步骤摘要】
一种十六阵元天线
本专利技术涉及一种天线，特别涉及一种十六阵元天线。技术背景由于军事和商业上的日益需求，针对某些特定的情况，对原本的阵列天线，在性能指标可以承受的范围内，急需缩小其体积，以便于单兵背负、临时架设等。此天线的难点是在满足性能指标的前提下，尽可能缩小天线阵的体积，减轻重量。
技术实现思路
：为满足在某些特定情况和满足性能指标的前提下，尽可能缩小天线阵的体积，减轻重量，本专利技术提供一种十六阵元天线，具体技术方案是，一种十六阵元天线,由十六个阵元天线组成，每一阵元天线包括介质基板、金属反射板、隔离电阻，介质基板两侧有采用微带线设计的一分二功分器，天线振子、一分二功分器输入端口、馈电单元组成的金属层，其特征在于：每一阵元天线的两个天线振子并列置于介质基板的金属层一侧上部，一分二功分器、输入端口、置于质基板的金属层另一侧下中部，两个馈电单元置于质基板的金属层另一侧上部，且上端分别与两个天线振子耦合馈电、下端与一分二功分器输出端连接，一分二功分器输入端口置于一分二功分器的最下端，两个隔离电阻分别并联在一分二功分器的s线段与t线段之间、u线段与v线段之间，金属反射板垂直固定于介质基板两侧，十六个阵元天线通过金属反射板互连成十六边形天线阵列。所述的天线振子为三角形，共两层。所述的一分二功分器采用两级阻抗匹配的一分二功分器。所述的介质基板两侧金属层的微带线组成一分二功分器、一分二功分器输入端口、馈电单元，线段的线长、线宽分别为a线宽2mm、线长6.22mm，b线宽1mm、线长20.5mm，c线宽1mm、线长4mm，d线宽1.8mm、线长66.27mm，e线宽1.8mm、线长3.16mm，f线宽2.3mm、线长33.5mm，g线宽5.25mm、线长50mm，h线宽3.5mm、线长72.5mm，i近似为三角形、底乘高为33mm×35.5mm，j线宽5mm、线长12.5mm，k线宽1mm、线长2mm，l线宽1mm、线长39mm，m线宽0.4mm、线长1.6mm，n线宽0.4mm、线长45mm，o线宽1.81mm、线长20mm，p线宽1.81mm、线长20mm，q线宽1.81mm、线长4mm，r线宽2.02mm、线长45.175mm，s线宽1mm、线长2mm，t线宽1mm、线长2mm，u线宽1.81mm、线长2mm，v线宽1.81mm、线长2mm。工作频段为962MHz-1213MHz。本专利技术的技术效果是，体积小，重量轻，便于背负、临时架设，性能指标亦满足需求，能在962MHz-1213MHz内工作，天线形成九瓣心形方向图。附图说明图1是本专利技术的结构立体图；图2是本专利技术的电路板俯视图；图3是本专利技术的45°侧视图；图4是本专利技术的微带线标记图；图5是本专利技术的驻波比；图6是本专利技术的单个天线水平面方向图；图7是本专利技术的极坐标阵列水平面方向图；图8是本专利技术的直角坐标阵列水平面方向图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。如图1~图8所示，一种十六阵元天线,由十六个阵元天线组成，每一阵元天线包括介质基板5、金属反射板6、隔离电阻4，介质基板5两侧有采用微带线设计的一分二功分器1，天线振子2、一分二功分器输入端口3、馈电单元7的金属层，介质基板5为聚四氟基质板，介电常数为2.55，板材的厚度为0.787mm，金属层使用铜材料，表面镀金。天线振子2为三角形，共两层；一分二功分器1采用两级阻抗匹配的一分二功分器。采用微带线设计的金属层，其微带线a~r的线长、线宽根据如下理论及经验公式：其中，h标示介质层厚度，W表示微带贴片的宽度，L表示矩形贴片的长度,表示横向有效介电常数，表示纵向有效介电常数表示介质板介电常数，c表示光速，表示中心频率，表示半波长，表示馈电点位置；计算得到如下数据：a线宽2mm、线长6.22mm，b线宽1mm、线长20.5mm，c线宽1mm、线长4mm，d线宽1.8mm、线长66.27mm，e线宽1.8mm、线长3.16mm，f线宽2.3mm、线长33.5mm，g线宽5.25mm、线长50mm，h线宽3.5mm、线长72.5mm，i近似为三角形、底乘高为33mm×35.5mm，j线宽5mm、线长12.5mm，k线宽1mm、线长2mm，l线宽1mm、线长39mm，m线宽0.4mm、线长1.6mm，n线宽0.4mm、线长45mm，o线宽1.81mm、线长20mm，p线宽1.81mm、线长20mm，q线宽1.81mm、线长4mm，r线宽2.02mm、线长45.175mm，s线宽1mm、线长2mm，t线宽1mm、线长2mm，u线宽1.81mm、线长2mm，v线宽1.81mm、线长2mm。每一阵元天线的两个天线振子2并列置于介质基板5的金属层一侧上部，一分二两级功分器1、输入端口3、置于质基板5的金属层另一侧下中部，两个馈电单元7置于质基板5的金属层另一侧上部，且上端分别与两个天线振子2耦合馈电、下端与一分二功分器1输出端连接，一分二功分器输入端口3置于一分二功分器1的最下端，两个隔离电阻4分别并联在一分二功分器1的s线段与t线段之间、u线段与v线段之间，金属反射板6垂直固定于介质基板5两侧，十六个阵元天线通过金属反射板6互连成十六边形天线阵列。优点：（1）十六阵元天线采用微带线设计，通过选取厚度较小的介质板，改变天线振子形状，将天线与功分器共板等，实现了缩小天线体积的目的，成品天线阵列，外径约500mm，高约220mm，重量约14Kg。（2）16阵元天线的功分器设计成一分二两级阻抗匹配，提高隔离度，带宽，驻波比等性能，且可以通过调整线长，进而改变相位分配，使天线实现一定程度的俯仰，本16阵元天线设计为20°上翘；馈电单元采用了耦合馈电，平衡不平衡转换，再次提高带宽；天线振子为两层，提高天线波束集中程度。（3）16阵元天线整体结构件主要为铝材，重量轻，成本低廉，加工方便，在保持整体结构与性能指标的前提下，实现了单兵背负、临时架设。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种十六阵元天线, 由十六个阵元天线组成，每一阵元天线包括介质基板（5）、金属反射板（6）、隔离电阻（4），介质基板（5）两侧有采用微带线设计的一分二功分器（1），天线振子（2）、一分二功分器输入端口（3）、馈电单元（7）组成的金属层，其特征在于：每一阵元天线的两个天线振子（2）并列置于介质基板（5）的金属层一侧上部，一分二功分器（1）、输入端口（3）、置于质基板（5）的金属层另一侧下中部，两个馈电单元（7）置于质基板（5）的金属层另一侧上部，且上端分别与两个天线振子（2）耦合馈电、下端与一分二功分器（1）输出端连接，一分二功分器输入端口（3）置于一分二功分器（1）的最下端，两个隔离电阻（4）分别并联在一分二功分器（1）的s线段与t线段之间、u线段与v线段之间，金属反射板（6）垂直固定于介质基板（5）两侧，十六个阵元天线通过金属反射板（6）互连成十六边形天线阵列。

【技术特征摘要】
1.一种十六阵元天线,由十六个阵元天线组成，每一阵元天线包括介质基板（5）、金属反射板（6）、隔离电阻（4），介质基板（5）两侧有采用微带线设计的一分二功分器（1），天线振子（2）、一分二功分器输入端口（3）、馈电单元（7）组成的金属层，其特征在于：每一阵元天线的两个天线振子（2）并列置于介质基板（5）的金属层一侧上部，一分二功分器（1）、输入端口（3）、置于质基板（5）的金属层另一侧下中部，两个馈电单元（7）置于质基板（5）的金属层另一侧上部，且上端分别与两个天线振子（2）耦合馈电、下端与一分二功分器（1）输出端连接，一分二功分器输入端口（3）置于一分二功分器（1）的最下端，两个隔离电阻（4）分别并联在一分二功分器（1）的s线段与t线段之间、u线段与v线段之间，金属反射板（6）垂直固定于介质基板（5）两侧，十六个阵元天线通过金属反射板（6）互连成十六边形天线阵列。2.如权利要求1所述的一种十六阵元天线，其特征在于：所述的天线振子（2）为三角形，共两层。3.如权利要求1所述的一种十六阵元天线，其特征在于：所述的一分二功分器（1）采用两级阻抗匹配的一分二功分器。4.如权利要求1所述的一种十六阵元天线，其特征在于：所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仕伦，王健，
申请(专利权)人：天津七六四通信导航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12