本实用新型专利技术属于一种阵列天线，为了解决以微带线作为馈电网络的圆极化阵列天线中，存在不增加阵列数量时较难实现双圆极化辐射、馈电网络容易带来辐射损耗和互耦、馈电网络实现高隔离度和低插入损耗难度大的问题，提供一种双圆极化阵列天线，馈电网络包括由上至下依次设置的第一介质板、第一粘合板、第二介质板、第二粘合板、第三介质板、第三粘合板和第四介质板，第一介质板、第四介质板的上下表面均印制有金属接地层，第二介质板的上表面印制有右旋圆极化馈电网络层，下表面印制有金属接地层，第三介质板的上表面印制有金属接地层，下表面印制有左旋圆极化馈电网络层，右旋圆极化馈电网络层与所述左旋圆极化馈电网络层相连。层与所述左旋圆极化馈电网络层相连。层与所述左旋圆极化馈电网络层相连。
【技术实现步骤摘要】
一种双圆极化阵列天线
[0001]本技术属于一种阵列天线，具体涉及一种双圆极化阵列天线。
技术介绍
[0002]阵列天线是一个辐射系统，由多个单独的天线和馈电元件组成，具有窄波束、高增益和波束赋形等优势，常被应用于雷达通信、卫星通信和天文学研究等许多场合。每个天线在运行时都有自己的辐射场，阵列天线是将这些单独的天线按一定的间距排列，使得每个天线都位于相邻天线的辐射场中，使得产生的辐射场是各个辐射模式的矢量和。馈电网络将各天线单元相连接并分配合适的幅度和相位，馈电网络的设计是阵列天线设计过程中的重要工作，而微带线是一种是最传统的传输线形式，由导体通过称为基板的介电层与接地平面隔开，被广泛应用于耦合器、滤波器和功分器等。但对于大型或复杂的阵列结构，大量使用微带线会引入辐射损耗和互耦，会影响阵列天线的整体辐射性能。
[0003]其中，圆极化天线是椭圆极化天线的一种特例，具有抗云、雨干扰能力，在电子对抗中具有干扰和侦查的作用，在航空航天领域中还可以消除电离层引起的极化畸变，被广泛用于卫星通信、雷达、遥感、电子对抗、飞机高度表、环境检测仪表、医用微波辐射计等。圆极化的实现方式多种多样，也可由两个空间上正交的线极化分量叠加得到，二者馈电幅度相等，相位差90
°
。因此，双线极化和双圆极化天线可相互转换，其工作方式取决于激励方式，而重点在于馈电方式。
[0004]要想利用阵列天线和圆极化天线的优势，得到以微带线作为馈电网络的圆极化阵列天线，主要还存在以下问题：(1)在不增加阵列数量的情况下，较难实现双圆极化辐射；(2)难以克服馈电网络带来的辐射损耗和互耦问题；(3)获取高隔离度低插入损耗的馈电网络难度较大。
技术实现思路
[0005]本技术为了解决现有以微带线作为馈电网络的圆极化阵列天线中，存在不增加阵列数量时较难实现双圆极化辐射、馈电网络容易带来辐射损耗和互耦、馈电网络实现高隔离度和低插入损耗难度大的技术问题，提供一种双圆极化阵列天线。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种双圆极化阵列天线，其特殊之处在于，包括天线本体和馈电网络；
[0008]所述馈电网络包括由上至下依次设置的第一介质板、第一粘合板、第二介质板、第二粘合板、第三介质板、第三粘合板和第四介质板；
[0009]所述第一介质板的上下表面均印制有金属接地层；所述第二介质板的上表面印制有右旋圆极化馈电网络层，下表面印制有金属接地层；所述第三介质板的上表面印制有金属接地层，下表面印制有左旋圆极化馈电网络层；所述第四介质板的上表面和下表面均印制有金属接地层；所述右旋圆极化馈电网络层与所述左旋圆极化馈电网络层相连；
[0010]所述天线本体包括设置于第一介质板上方的第五介质板，第五介质板上表面设置
有辐射阵列天线，辐射阵列天线与所述右旋圆极化馈电网络层相连。
[0011]进一步地，所述辐射阵列天线为四行六列的阵列天线；
[0012]所述右旋圆极化馈电网络层包括第一1分6功分器和六个第一子馈电网络；
[0013]所述第一1分6功分器包括第一不等分功分器、第一等分功分器、第二等分功分器、第三等分功分器和第四等分功分器；
[0014]所述第一子馈电网络包括四个分支线耦合器、第五等分功分器和两个第六等分功分器；
[0015]所述第一不等分功分器的输入端连接输入信号，输出端分别连接第一等分功分器和第二等分功分器的输入端；第一等分功分器的两个输出端、第三等分功分器的两个输出端和第四等分功分器的两个输出端分别连接六个第五等分功分器的输入端，各第五等分功分器的输出端分别连接两个第六等分功分器的输入端，各第六等分功分器的输出端分别连接两个分支线耦合器的一个端子；
[0016]所述分支线耦合器的剩余三个端子中，两个连接辐射阵列天线，一个连接左旋圆极化馈电网络层。
[0017]进一步地，所述左旋圆极化馈电网络层包括第二1分6功分器和六个第二子馈电网络；所述第二1分6功分器包括第二不等分功分器、第七等分功分器、第八等分功分器、第九等分功分器和第十等分功分器；所述第二子馈电网络包括第十一等分功分器、第十二等分功分器和第十三等分功分器；
[0018]所述第二不等分功分器的输入端与外部输入信号相连，两个输出端分别连接第七等分功分器和第八等分功分器的输入端，第八等分功分器的输出端分别连接第九等分功分器和第十等分功分器的两个输入端；第七等分功分器、第九等分功分器和第十等分功分器的输出端，分别连接各第十一等分功分器的输入端，第十一等分功分器的输出端分别连接第十二等分功分器和第十三等分功分器的输入端，第十二等分功分器和第十三等分功分器的输出端分别连接对应第一子馈电网络中的各所述分支线耦合器。
[0019]进一步地，所述第一介质板、第二介质板、第三介质板和第四介质板均采用材质为F4BM的介质板，相对介电常数为2.2；
[0020]所述第一粘合板、第二粘合板和第三粘合板均采用材质为FR4的粘合板，相对介电常数为4.4。
[0021]进一步地，所述第一介质板、第二介质板、第三介质板和第四介质板的厚度均为0.5mm；
[0022]所述第一粘合板、第二粘合板和第三粘合板的厚度均为0.1mm。
[0023]进一步地，所述第二介质板、第二粘合板、第三介质板上均开设有用于右旋圆极化馈电网络层和左旋圆极化馈电网络层连接的金属通孔。
[0024]进一步地，所述分支线耦合器的端子和辐射阵列天线之间通过焊接探针的方式连接。
[0025]进一步地，所述右旋圆极化馈电网络层和所述左旋圆极化馈电网络层中的功分器均采用威尔金森功分器。
[0026]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0027]1.本技术提出一种双圆极化阵列天线，设计有右旋圆极化馈电网络层和左旋
圆极化馈电网络层，通过使用双层带状线馈电网络，实现了左旋圆极化和右旋圆极化的双圆极化辐射特性，很大程度上节省了制造成本和安装环境使用面积。
[0028]2.本技术经验证，馈电网络的辐射损耗、互耦和插入损耗较低，隔离度较低，尤其是采用威尔金森功分器后，性能进一步得到了提升，尤其是馈电网络各输出端口隔离度均达到大于30dB。
[0029]3.本技术中辐射阵列天线采用子阵拓展的方式设计了4行*6列阵元的阵列天线，结构灵活度较高，还可继续扩展为4行*N列阵元的阵列天线，能够提升天线的定向性和减小波束宽度，仅需要对第一1分6功分器和第二1分6功分器进行重新设计，扩展第一子馈电网络和第二子馈电网络即可，提高了本技术结构的灵活便利性。
[0030]4.本技术使用微带天线作为辐射器、使用带状线作为馈电网络的传输线，减少了整体天线的剖面，能够有效缩小安装面积，避免了安装环境中的干涉问题。
附图说明
[0031]图1为本技术一种双圆极化阵列天线实施例的示意图；
[0032]图2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双圆极化阵列天线，其特征在于：包括天线本体(10)和馈电网络(11)；所述馈电网络(11)包括由上至下依次设置的第一介质板(1)、第一粘合板(2)、第二介质板(3)、第二粘合板(4)、第三介质板(5)、第三粘合板(6)和第四介质板(7)；所述第一介质板(1)的上下表面均印制有金属接地层(12)；所述第二介质板(3)的上表面印制有右旋圆极化馈电网络层(8)，下表面印制有金属接地层(12)；所述第三介质板(5)的上表面印制有金属接地层(12)，下表面印制有左旋圆极化馈电网络层(9)；所述第四介质板(7)的上表面和下表面均印制有金属接地层(12)；所述右旋圆极化馈电网络层(8)与所述左旋圆极化馈电网络层(9)相连；所述天线本体(10)包括设置于第一介质板(1)上方的第五介质板(13)，第五介质板(13)上表面设置有辐射阵列天线(14)，辐射阵列天线(14)与所述右旋圆极化馈电网络层(8)相连。2.根据权利要求1所述一种双圆极化阵列天线，其特征在于：所述辐射阵列天线(14)为四行六列的阵列天线；所述右旋圆极化馈电网络层(8)包括第一1分6功分器(16)和六个第一子馈电网络(15)；所述第一1分6功分器(16)包括第一不等分功分器(17)、第一等分功分器(18)、第二等分功分器(19)、第三等分功分器(20)和第四等分功分器(21)；所述第一子馈电网络(15)包括四个分支线耦合器(22)、第五等分功分器(23)和两个第六等分功分器(24)；所述第一不等分功分器(17)的输入端连接输入信号，输出端分别连接第一等分功分器(18)和第二等分功分器(19)的输入端；第一等分功分器(18)的两个输出端、第三等分功分器(20)的两个输出端和第四等分功分器(21)的两个输出端分别连接六个第五等分功分器(23)的输入端，各第五等分功分器(23)的输出端分别连接对应的两个第六等分功分器(24)的输入端，各第六等分功分器(24)的输出端分别连接对应的两个分支线耦合器(22)的一个端子；所述分支线耦合器(22)的剩余三个端子中，两个连接辐射阵列天线(14)，一个连接左旋圆极化馈电网络层(9)。3.根据权利要求2所述一种双圆极化阵列天线，其特征在于：所述左旋圆极化馈电网络层(9)包括第二1分6功分器...
【专利技术属性】
技术研发人员：王欣伟，马超，王允爱，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：新型
国别省市：
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