微波天线制造技术

一种悬浮线馈电型平面陈列天线，有一个夹在一对金属或金属化塑料板之间的基片，与通过金属或金属化塑料板之一形成的孔相对应，在基片上设有谐振型印制补片辐射器。因此，天线的厚度、重量和成本都能减小，而且天线的传输损耗可以减小，其带宽可以加宽。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及园形平面阵列天线，更具体地说是关于应用于接收如卫星广播等的平面形微波天线。在悬浮线馈电型平面天线中，在具有形成辐射单元部分的许多孔的金属或金属化的塑料板之间夹入基片，这种园极化波平面阵列天线已被提出了。在这种先前提出的天线中，与孔的数量相对应的互相垂直的谐振探头对在公共面上形成，馈给探头的信号在悬浮线中同相混合（参见我们申请的正在审查的美国专利申请US    888，117，1986年7月22日申请以及US    58，286    1987年6月4日申请）。因此，上述的平面天线与现有的天线相比厚度可以减小，其机械结构也可以简化。而且可以采用目前市场上可得到的并不昂贵的用于高频的基片。所获得的天线增益等于或高于采用昂贵的微带线基片平面天线的增益。采用悬浮线的优点在于它可以形成作为给该平面天线馈电的低损耗线，还在于它可以在并不昂贵的膜片形的基片上形成，等等。另外，由于该常规的平面天线应用园形或矩形的波导孔单元作为辐射单元，这样构成的阵列天线可能在相当宽的频率范围内具有一个小的增益偏移。同时，为了减小平面阵列天线的厚度，提出了一种补片型微带线天线单元。图1A和1B分别为其顶视图和侧视图，基本上图示了园形补片型微带天线的一个例子。如图1A和1B所示，该园形补片型微带线天线包括基板1、具-->有相对介电常数为εr的介质2以及作为补片的印制单元3。在该装置中，其谐振频率基本上由印制单元3的直径确定。当馈线和辐射单元在同一平面上形成时，出现了这样的矛盾，即当馈线有小的辐射损耗时，辐射单元的辐射效率必须增加。因此，可以认为图1A和图1B所示的补片型微带线天线具有窄带宽特性。参见IEEE    Transaction    on    antenna    &.propagation，Vol.AP-29，NO.1，Jan.，′81，作为“微波天线和阵列的技术论文和实用报告集”而出版。而且，还提出用多层基片等方法增加非馈电单元以增加带宽即天线增益。参见IEEE    Transation    on    antenna    &.    propagation，Vol.AP-27，NO.2，March′79，PP.270到273。图2示出了上述这样的一个已知平面天线的例子。参考所形成的侧视图图2，该园形平面阵列天线包括基板1，介质2以及形成补片的印制单元3，这与图1A和1B所示的天线类似，另外还包括空气介质空间4，作为非馈电单元的印制单元5以及介质6。对于园极化平面阵列天线，还提出了制成几个单元组为一组以及改变馈给各单元组的信号相位（空间相位和馈线相位）来增加轴率。在上述美国专利申请US    888，117和US    58，286中揭示了园极化平面阵列天线的情况下，辐射单元的厚度（几乎等于第一和第二金属板的厚度），在约2～2.5cm范围内选择，使得由金属做的天线重6.5kg（面积为40cm×40cm），或者由金属化的塑料制成的天线，重约2～3kg（面积为40cm×40cm）。因此，-->上述的天线要减少重量或厚度有很大困难。而且从市场角度看，作为一个产品，该天线是没有吸引力的，因为它难以操作。如果用金属化的塑料材料制作天线，还需要一个用于成型的铸模。所以使天线变得昂贵。进一步说，在这种情况下，天线可能卷曲，质量也不均匀。因此该天线不可能有效地大规模生产。另外，如果用金属制造这类天线，困难的切割工作不可避免，天线的有效的大规模生产变得不可能。也就是说，这使得天线昂贵了。因此，在图1A和1B所示的补片型微带线阵列天线的情况下，如要增加带宽或天线的增益，介质2的相对介电常数εr将要减小以及基片的厚度即介质2的厚度必须增加，这是矛盾摹Ｔ谡庵智榭鱿碌南喽越榈绯Ｊ舝大到2～2.5。此外，如果基片厚度增加，馈线的损耗就会增加，结果基片的厚度自然就要受到限制。最后，这种常规园形补片型微带线阵列天线的增益特性只有很窄的带宽，例如只有200MHz。进一步说，由于上述图2所示常规天线采用多个基片，这就使得结构复杂、价格昂贵。总之，不管采用什么低介电常数和低传输损耗的基片，用图1A和1B和图2所示的微带线结构，其传输损耗总是相当大的。因此，要获得宽频带，辐射单元必须改进。因此，本专利技术的目的是提供一种园形补片-槽阵列天线。本专利技术的另一个目的是提供一种园形补片-槽阵列天线，它能有效地利用悬浮线和薄辐射单元的特性，以产生高效率和宽频带。本专利技术的进一步目的是提供一种园形补片-槽阵列天线，其厚度和重量都减少了。-->根据本专利技术的一个方面，所提供的园形补片-槽阵列天线有一个夹在一对金属或金属化塑料板之间的基片，在与通过金属板和金属化塑料板之一形成的槽相对应的位置的基片上，设有谐振型印制补片辐射器。按照本专利技术的园形补片-槽阵列天线，基片夹在一对金属板或金属化塑料板之间，在与通过金属或金属化塑料板之一形成的槽相对应的位置的基片上形成谐振型印制补片辐射器。因此，该园形补片-槽阵列天线的厚度和重量都能减小。而且，按照本专利技术的园形补片-槽阵列天线，传输损耗可以减小，频带可以加宽。从下面对本专利技术优选实施例的详细描述，并结合附图可以对本专利技术的目的、特征和优点进行更好的理解。图1A是普通补片型微带线例子的顶视图;图1B是其侧视图;图2是已知补片型微带线天线另一个例子的侧视图;图3A是按照本专利技术的园形补片-槽阵列天线一个实施例的主要部分顶视图;图3B是通过图3A中Ⅰ-Ⅰ线的剖面图;图4是通过图3B中Ⅱ-Ⅱ线的剖面图;图5和图6分别是本专利技术的园极化波辐射装置的特性曲线图;图5和图6分别是本专利技术的园极化波辐射装置的特性曲线图;图7是用于解释本专利技术天线的馈电方法的图;图8是通过图7中Ⅲ-Ⅲ线的剖面图;图9是通过图7中Ⅳ-Ⅳ线的剖面图;图10是表示本专利技术天线的另一种馈电方法的图;-->图11A表示用于本专利技术天线的柔性基片的例子;图11B是通过图11A中Ⅴ-Ⅴ线的剖面图;图12、13、14和16分别是用于表示本专利技术的园形补片-槽阵列天线的基片安装例子的剖面图;图15是表示图14中一个主要部件的透视图;图17是显示馈电方法的一个例子的简图;采用此方法，本专利技术的天线增益得到改善;图18是显示图17中一个主要部分的电路装置的方框图;图19A和19B显示了本专利技术天线改进边缘部分结构的例子;图20是显示图19A和19B所示的本专利技术的天线的特性曲线图;以及图21和22分别是图示本专利技术天线全部装置的剖面图。下面参考图3至图8，描述按照本专利技术的园形补片-槽平面阵列天线的一个实施例。图3A和3B表示按照本专利技术的一个园形极化辐射单元。图3A是其顶视图，图3B为通过图3A中Ⅰ-Ⅰ线的剖面图。在图3A和3B中，标号11为第一金属板（或金属化的塑料板），12为第二金属板（或金属化的塑料板），13是由薄膜（膜片型柔性的绝缘基片）制成的基片，它夹在第一和第二金属板11和12之间。第一金属板有一凸形的支承部分14，用于支承基片13，第二金属板12有一个例如14mm直径的孔，即槽15，以及沿槽15形成的凸形支承部分16，用于与支承部分14共同支承基片13。当第一和第二金属板将基片夹入其中时，板11和12应该这样定位：使得它们的支承部分14和16互相一致。这时，每块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬浮线馈电型平面天线，包括一块夹在一对导电面之间的基片，其中一个导电面具有多个确定辐射单元间隔的孔，在所说的基片上的相应的谐振型补片辐射器分别与所说的那些孔对准，和用给所说的补片辐射器同相馈电的装置。

【技术特征摘要】
JP 1987-7-30 190771/87;JP 1987-8-31 217577/87;JP 11、一种悬浮线馈电型平面天线，包括一块夹在一对导电面之间的基片，其中一个导电面具有多个确定辐射单元间隔的孔，在所说的基片上的相应的谐振型补片辐射器分别与所说的那些孔对准，和用给所说的补片辐射器同相馈电的装置。2、按照权利要求1所述的天线，其中所说的补片辐射器是在所说的基片上以印制电路单元的方式形成的。3、按照权利要求1所述的天线，包括将所有所说的补片辐射器互相连接的悬浮线，所说的悬浮线以印制电路的方式在所说的基片上形成并放置在所说的两个导电面之间。4、按照权利要求1所述的天线，其中，每个所说的补片辐射器以园形形成。5、按照权利要求4所述的天线，其中，每个所说的补片辐射器在其直径方向有一对相互隔开的槽。6、按照权利要求5的天线，其中任何两个垂直或水平方向相邻的补片辐射器其槽的方向互相隔开90°。7、按照权利要求3所述的天线，其中所说的基片是由柔性材料制成的。8、按照权利要求7所述的天线，其中所说的两个导电面上至少设有一对定位销，而穿过所说的基片构成的孔按前面和后面与该对定位销啮合，以有选择地连接基片，因此，便可选择地提供顺时针和逆时针的极化波。9、按照权利要求7所述的天线，其中在所说的基片上沉积了一层保护膜。-->10、按照权利要求1所述的天线，其中，所说的一对导电面分别形成在顶板和底板上。11、按照权利要求10所述的天线，其中，所说的顶板和底板分别形成为基本上没有凸起物的平板，而凸起物是分别在所说的顶板与所说的基片之间以及所说的底板与所说的基片之间相对应的位置上形成的，所说的基片就由所说的凸起物支承。12、按照权利要求11所述的天线，其中，在所说的顶板和底板之间设有一对支承件，而所说的凸起物设在所说的支承件上。13、按照权利要求11所述的天线，其中，所说的凸起物紧固在顶板和底板相应的位置上。14、按照权利要求11所述的天线，其中，每个所说的凸起物由法蓝和环的组合形成，所说的法蓝插入每个所说的导电面的孔内。15、按照权利要求11所述的天线，其中，所说的凸起物设在所说的基片的前表面和后表面上。16、按照权利要求1所述的天线，其中，来自多个辐射器的信号分别通过有源单元混合并提供给所说的馈电装置，直流偏置电压也通过所说的馈电装置分别给所说的有源单元供电。17、按照权利要求10所述的天线，其中在所说的顶板和底板的边缘部分形成U形横截面的沟槽，以抑制不需要的信号。18、按照权利要求10所述的天线，其中，通过所说的顶板形成所说的孔，并包括一个隔热板和一个设在顶板上的天线罩，通过隔热板在与上述的孔对准的位置上形成孔。19、一种悬浮线馈电型平...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹤丸忍，福泽惠司，伊藤文宽，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]