基于双金属腔体的宽带双极化天线制造技术

本申请公开了一种基于双金属腔体的宽带双极化天线，涉及微带天线技术领域，包括上层介质基板、下层介质基板、金属栅格和金属地板，上层介质基板的下表面设置有辐射贴片，下层介质基板的上表面设置有馈电贴片，馈电贴片的边缘外侧的水平和垂直方向上分别设置有螺钉，馈电贴片和螺钉通过弯折的微带线连接，螺钉贯穿至下层介质基板延伸至金属地板，金属地板的上表面设有凹槽，凹槽的边缘设有与螺钉位置相对应的边缘空气孔，边缘空气孔贯穿金属地板，边缘空气孔用于引入馈电。本申请提供的基于双金属腔体的宽带双极化天线不仅带宽宽、紧凑性强、尺寸小，还能有效地降低阵列天线的加工成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
基于双金属腔体的宽带双极化天线


[0001]本申请涉及微带天线
，具体涉及一种基于双金属腔体的宽带双极化天线。

技术介绍

[0002]卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而实现两个或多个地球站之间的通信。卫星通信因具有覆盖范围广、通信容量高、传输质量好以及地理环境影响小等优点，从而在诸多领域得到广泛应用，例如军事上的各种雷达、导航以及电子对抗，民用上的通信、广播以及卫星定位等。
[0003]天线作为卫星通信的重要组成部分，其性能直接影响整个通信系统的通信质量。
[0004]目前，微带天线的馈电方法主要有缝隙耦合馈电、同轴馈电和空气腔耦合馈电，其中，缝隙耦合馈电的带宽较宽，但是由于其馈电方式是通过耦合来实现的，所以金属地不完整，存在缝隙，能量将会泄露，并且单元尺寸较大；同轴馈电的金属地具有完整性，相比缝隙耦合馈电，其单元尺寸较小，能量不会损失，但是带宽较窄；而空气腔耦合馈电的天线带宽窄，天线剖面相对较高，天线紧凑性不强。
[0005]综上可知，目前微带天线的馈电方法不能同时具备带宽较宽、天线紧凑性强、尺寸小以及剖面高等特性。
[0006]另外，目前单个天线往往难以达到预期所需要的辐射效果，在实际的应用场景中往往对天线的方向图和增益提出更多要求。当一个单元无法实现时经常通过多个单元组合来达到目标，从而通过组阵的形式更好的控制天线辐射的方向图指向以及波瓣宽度等。所以，在实际应用中，在满足天线性能的前提下，尽可能的降低成本是非常有必要的。

技术实现思路

[0007]为此，本申请提供一种基于双金属腔体的宽带双极化天线，以解决现有技术存在的天线不能同时具备带宽较宽、天线紧凑性强、尺寸小、剖面高等特性的问题。
[0008]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0009]一种基于双金属腔体的宽带双极化天线，包括上层介质基板、下层介质基板、金属栅格和金属地板，所述金属地板的上表面设置有所述下层介质基板和所述金属栅格，所述金属栅格围绕在所述下层介质基板四周，所述金属栅格的厚度大于所述下层介质基板的厚度，所述金属栅格的上方设置有所述上层介质基板；
[0010]所述上层介质基板的下表面设置有辐射贴片，所述下层介质基板的上表面设置有馈电贴片，所述馈电贴片的边缘外侧的水平和垂直方向上分别设置有螺钉，所述馈电贴片和所述螺钉通过弯折的微带线连接，所述螺钉贯穿至所述下层介质基板延伸至所述金属地板，所述金属地板的上表面设有凹槽，所述凹槽的边缘设有与所述螺钉位置相对应的边缘空气孔，所述边缘空气孔贯穿所述金属地板，所述边缘空气孔用于引入馈电。
[0011]作为优选，所述辐射贴片由四个正方形的金属贴片组成，四个正方形的金属贴片
组成一个2*2的阵列。
[0012]作为优选，所述正方形的金属贴片的边长为四分之一波长。
[0013]作为优选，四个所述正方形的金属贴片两两之间的距离小于十分之一波长。
[0014]作为优选，所述馈电贴片为正方形，边长为二分之一波长。
[0015]作为优选，所述馈电贴片的中间设有金属圆柱，所述金属圆柱贯穿所述下层介质基板延伸至所述金属地板。
[0016]作为优选，所述上层介质基板和所述下层介质基板的厚度均为0.254mm。
[0017]作为优选，所述金属格栅的厚度为工作波长的十分之一波长。
[0018]作为优选，所述凹槽为正方形，边长为四分之一波长。
[0019]作为优选，所述凹槽的深度小于十分之一波长。
[0020]相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：
[0021]本申请提供了一种基于双金属腔体的宽带双极化天线，包括上层介质基板、下层介质基板、金属栅格和金属地板，上层介质基板的下表面设置有辐射贴片，下层介质基板的上表面设置有馈电贴片，馈电贴片的边缘外侧的水平和垂直方向上分别设置有螺钉，馈电贴片和螺钉通过弯折的微带线连接，螺钉贯穿至下层介质基板延伸至金属地板，金属地板的上表面设有凹槽，凹槽的边缘设有与螺钉位置相对应的边缘空气孔，边缘空气孔贯穿金属地板，边缘空气孔用于引入馈电。本申请提供的基于双金属腔体的宽带双极化天线一方面将螺钉同轴馈电和耦合馈电技术相结合，实现天线叠层效果，以此来拓展天线带宽；另一方面通过腔体与馈电贴片之间的共同作用，来拓展天线带宽，同时使得天线具有双极化特性，整体结构紧凑。
附图说明
[0022]为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
[0023]图1为本申请提供的一种基于双金属腔体的宽带双极化天线的爆炸示意图；
[0024]图2为本申请提供的上层介质基板的下表面结构示意图；
[0025]图3为本申请去掉上层介质基板后的结构示意图；
[0026]图4为本申请提供的下层介质基板的上表面结构示意图；
[0027]图5为本申请提供的下层介质基板的下表面结构示意图；
[0028]图6为本申请提供的金属栅格结构示意图；
[0029]图7为本申请提供的金属地板的上表面结构示意图；
[0030]图8为本申请提供的金属地板的下表面结构示意图；
[0031]图9为本申请提供的7*7天线阵列结构示意图；
[0032]图10为本申请提供的单个天线单元S参数仿真结果示意图；
[0033]图11为本申请提供的单个天线单元的增益仿真结果示意图；
[0034]图12为本申请提供的7*7天线阵列S参数仿真结果示意图；
[0035]图13为本申请提供的7*7天线阵列的增益仿真结果示意图。
[0036]附图标记说明：
[0037]1、上层介质基板；11、辐射贴片；2、下层介质基板；21、馈电贴片；22、螺钉；23、金属圆柱；24、微带线；3、金属格栅；4、金属地板；41、凹槽；42、边缘空气孔。
具体实施方式
[0038]以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。
[0039]在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
[0040]本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。
[0041]请参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双金属腔体的宽带双极化天线，其特征在于，包括上层介质基板、下层介质基板、金属栅格和金属地板，所述金属地板的上表面设置有所述下层介质基板和所述金属栅格，所述金属栅格围绕在所述下层介质基板四周，所述金属栅格的厚度大于所述下层介质基板的厚度，所述金属栅格的上方设置有所述上层介质基板；所述上层介质基板的下表面设置有辐射贴片，所述下层介质基板的上表面设置有馈电贴片，所述馈电贴片的边缘外侧的水平和垂直方向上分别设置有螺钉，所述馈电贴片和所述螺钉通过弯折的微带线连接，所述螺钉贯穿至所述下层介质基板延伸至所述金属地板，所述金属地板的上表面设有凹槽，所述凹槽的边缘设有与所述螺钉位置相对应的边缘空气孔，所述边缘空气孔贯穿所述金属地板，所述边缘空气孔用于引入馈电。2.根据权利要求1所述的基于双金属腔体的宽带双极化天线，其特征在于，所述辐射贴片由四个正方形的金属贴片组成，四个正方形的金属贴片组成一个2*2的阵列。3.根据权利要求2所述的基于双金属腔体的宽带双极化天线，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：修威，田海燕，吴迪，王会珍，杨光，
申请(专利权)人：北京华镁钛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：