轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线制造技术

本公开提供了一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线，包括金属地板和多个天线单元，各个天线单元顺序耦合排列；天线单元逐层包括振子层、第一介质板、加载贴片层、第二介质板和一体化馈电振子巴伦结构层；振子层包括两个第一振子臂和金属背板；一体化馈电振子巴伦结构层包括与第一振子臂的第一区域形状相同且对称设置的第二振子臂和巴伦；加载贴片层包括两条加载贴片；加载贴片层、一体化馈电振子巴伦结构层之间设有两个金属孔，将加载贴片和微带线连接匹配。该天线能够满足雷达系统对于轻量化、低剖面、大带宽的要求。大带宽的要求。大带宽的要求。

【技术实现步骤摘要】
轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线


[0001]本公开涉及雷达天线
，尤其涉及一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线。

技术介绍

[0002]为了满足相控阵雷达系统中对载荷尺寸和重量的要求，需要设计轻量化、低剖面、辐射性能优秀以及大工作带宽的天线辐射单元。在各种天线形式中，印刷振子天线具有重量轻、加工简单、成本低等特性，同时与紧耦合技术有较好的相性，利用该技术能够有效的实现大带宽并缩减天线体积。现有的方法中一般采用振子臂交叠的方式实现单元间的紧耦合，通过匹配巴伦结构实现馈电，传统的巴伦结构独立于天线之外，需要较大的尺寸才能获得良好的性能，同时增加了设计难度与单元重量，难以满足项目需求。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本专利技术提供了一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线，以满足雷达系统对于轻量化、低剖面、大带宽的要求。
[0004]本公开的一个方面提供了一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线，包括：一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线，其特征在于，包括：金属地板；多个天线单元，各个所述天线单元顺序耦合排列，设于所述金属地板上；所述天线单元依次包括振子层、第一介质板、加载贴片层、第二介质板和一体化馈电振子巴伦结构层；所述振子层包括两个第一振子臂和金属背板，所述第一振子臂印刷在所述金属背板上；所述一体化馈电振子巴伦结构层包括两个振子巴伦一体化结构和一条微带线，所述振子巴伦一体化结构包括与所述第一振子臂的第一区域形状相同且对称设置的第二振子臂，所述第二振子臂的部分区域与所述第一振子臂的第二区域重叠，所述振子巴伦一体化结构还包括一个巴伦，设于所述第二振子臂一侧；加载贴片层包括两条加载贴片；所述加载贴片层、所述一体化馈电振子巴伦结构层之间设有两个金属孔，将所述加载贴片和所述微带线一一对应连接匹配。
[0005]可选地，所述第一振子臂的第一区域和第二区域之间向内对称开设两个三角形倒角。
[0006]可选地，所述三角形倒角设于所述第一振子臂的第一区域与所述振子巴伦一体化结构的对称线上，所述金属背板与与所述三角形倒角相邻的区域镂空。
[0007]可选地，所述金属孔的平面位置与所述第一振子臂的上对称开设的三角形倒角的相接处重叠。
[0008]可选地，所述振子层的金属背板与所述金属地板连接，所述微带线与外部同轴馈线连接。
[0009]可选地，所述微带线的连接和转折处设有倒角。
[0010]可选地，除所述第一振子臂、所述振子巴伦一体化结构、所述加载贴片、所述金属背板和微带线所在区域，所述振子层、所述第一介质板、所述加载贴片层、所述第二介质板
和所述一体化馈电振子巴伦结构层的其余部分镂空。
[0011]在本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0012]本公开实施例提供的一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线由多个天线单元顺序耦合排列组成，天线单元依次包括振子层、第一介质板、加载贴片层、第二介质板和一体化馈电振子巴伦结构层，其中，振子层包括两个相连的振子，通过振子臂交叠时实现单元间紧耦合，一体化馈电振子巴伦结构层包括两个通过微带线连接的巴伦，利用整合一体式巴伦实现不平衡
‑
平衡馈电的同时缩减天线体积和重量，能够满足雷达系统对于轻量化、低剖面、大带宽的要求。
附图说明
[0013]为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：
[0014]图1A示意性示出了本公开实施例提供的一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线单元的结构示意图；
[0015]图1B示意性示出了本公开实施例提供的一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线单元的结构平面示意图；
[0016]图2A示意性示出了本公开实施例提供的一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线的振子层示意图；
[0017]图2B示意性示出了本公开实施例提供的一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线的加载贴片层示意图；
[0018]图2C示意性示出了本公开实施例提供的一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线的一体化馈电振子巴伦结构示意图；
[0019]图3示意性示出了本公开实施例提供的轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线的局部结构示意图；
[0020]图4示意性示出了本公开实施例提供的轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线的双层介质板示意图；
[0021]图5示意性示出了本公开实施例提供的一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线的组合示意图。
[0022]附图标记说明：
[0023]1‑
第一振子臂；2
‑
金属背板；3
‑
加载贴片；4
‑
第二振子臂；5
‑
巴伦；6
‑
微带线；7
‑
第一介质层；8
‑
第二介质层；9
‑
金属孔。
具体实施方式
[0024]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0025]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在
或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0026]在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0027]图1A和1B示意性示出了本公开实施例提供的一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线单元的示意图。
[0028]如图1A和1B所示，本实施例提供的天线单元以偶极子作为基本形式，每个天线单元由两个偶极子组成，极化方式为水平极化。两个偶极子设置在金属地板上，实现平衡容感。
[0029]天线单元依次包括振子层、第一介质板、加载贴片层、第二介质板8和一体化馈电振子巴伦结构层；第一介质板7和第二介质板8构成双层介质结构，振子层印刷在第一介质板7外侧，加载贴片层印刷在第一介质板7和第二介质板8相对的内侧，第二介质板8印刷在第二介质板8的外侧。
[0030]图2A、2B和2C依次示意性示出了本公开实施例提供的一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线的振子层、加载贴片层和一体化馈电振子巴伦结构的示意图。
[0031]如图2A所示，振子层包括两个第一振子臂1和金属背板2，第一振子臂1印刷在金属背板2上，图中上端部分为第一振子臂1，下方连接两个振子臂的部分为金属背板2。
[0032]如图2C所示，两个振子巴伦一体化结构和一条微带线6，振子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线，其特征在于，包括：金属地板；多个天线单元，各个所述天线单元顺序耦合排列，设于所述金属地板上；所述天线单元依次包括振子层、第一介质板、加载贴片层、第二介质板和一体化馈电振子巴伦结构层；所述振子层包括两个第一振子臂和金属背板，所述第一振子臂印刷在所述金属背板上；所述一体化馈电振子巴伦结构层包括两个振子巴伦一体化结构和一条微带线，所述振子巴伦一体化结构包括与所述第一振子臂的第一区域形状相同且对称设置的第二振子臂，所述第二振子臂的部分区域与所述第一振子臂的第二区域重叠，所述振子巴伦一体化结构还包括一个巴伦，设于所述第二振子臂一侧；加载贴片层包括两条加载贴片；所述加载贴片层、所述一体化馈电振子巴伦结构层之间设有两个金属孔，将所述加载贴片和所述微带线一一对应连接匹配。2.根据权利要求1所述的轻量化低剖面紧耦合印刷振子天线，其特征在于，所述第一振子臂的第一区域和第二区域之间向内对称开设两个三角形倒角。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：段一星，张海波，李中，陈正天，曾清华，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：