一种轻质天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轻质天线，属于通信、测控技术领域。其包括中间的泡沫层；泡沫层的上、下表面分别铺覆有介质薄膜和金属地层；介质薄膜的上表面设有辐射结构；辐射结构包括微带馈线和两个辐射贴片，两辐射贴片均为矩形贴片，且两者中心点的连线平行或垂直于辐射贴片的其中一边；微带馈线的两端分别连接在两个辐射贴片上；两辐射贴片的其中一相对侧的边缘均设有U型缺口，微带馈线为S型走线结构，其两端分别连接在对应U型缺口的底边；在微带馈线上，偏离微带馈线几何中心位置λg/4的点为馈电点；射频接插件7的内导体探针与馈电点连接，其外导体连接在金属地层上。本实用新型专利技术结构紧凑、成本低、重量轻。重量轻。重量轻。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质天线


[0001]本技术涉及通信、测控
中的一种轻质微带天线，本技术较适合应用于要求轻量化载荷的无人飞行平台、低成本星载平台通信、测控、探测雷达等系统中。

技术介绍

[0002]目前在通信、测控、雷达等系统中不仅对系统的性能要求越来越高，对其重量、成本也同样提出了越来越苛刻的要求。尤其是小型化搭载平台，为了节省空间、电力、提高续航时间，不得不压缩搭载设备的重量。本技术是一款新型的轻质微带天线，作为相控阵天线的一关键部件，充分满足电气性能的基础上，研究天线的轻量化技术
[0003]传统的微带天线主要有以下几种结构形式，在性能上虽各有特点，但均存在某种不足：
[0004]1、微波印制板微带天线，该天线是以一定厚度的微波介质板最为沉底，在微波介质板的上下表面设置有敷铜结构，通常上表面作为天线的辐射贴片结构，其结构形式矩形、圆形、或多边形；下表面设置有全敷铜结构，作为辐射贴片的金属地；其特点是结构紧凑，低轮廓，馈电简单；缺点：微波介质板具有一定的密度，其重量相对种一些，对重量要求苛刻的搭载平台还不能满足要求；
[0005]2、空气微带天线：该天线通常采用两层铝片和介质支撑来构造微带天线的辐射结构，这种微带天线的特点是成本较低，比传统微带介质板微带天线工作带宽要宽，缺点:天线的整体重量相对较重，无法满足特殊载体轻质的要求。
[0006]3、共面波导微带天线：该天线形式是利用在微波介质板上构造准波导馈线结构，获得相对较低的馈线传输损耗，辐射结构与传统微带天线基本一致。同样的问题是其构造材料为微波介质板具有一定的密度，无法实现极致的轻量化设计

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于避免上述
技术介绍
中的不足之处而提供一种轻质微带天线，本技术的特点是轻量化、波束宽，可作为相控阵天线辐射单元、结构紧凑、成本低、重量轻等特点。
[0008]一种轻质天线，包括中间的泡沫层；所述泡沫层的上、下表面分别铺覆有介质薄膜和金属地层；
[0009]所述介质薄膜的上表面设有辐射结构；所述辐射结构包括微带馈线和两个辐射贴片，两辐射贴片均为矩形贴片，且两者中心点的连线平行或垂直于辐射贴片的其中一边；
[0010]所述微带馈线的两端分别连接在两个辐射贴片上；两辐射贴片的其中一相对侧的边缘均设有U型缺口，微带馈线为S型走线结构，其两端分别连接在对应U型缺口的底边；
[0011]在微带馈线上，偏离微带馈线几何中心位置λg/4的点为馈电点；射频接插件7的内导体探针与馈电点连接，其外导体连接在金属地层上。
[0012]进一步的，所述介质薄膜通过胶膜与泡沫层粘结。
[0013]进一步的，所述金属地层与泡沫层之间通过胶膜粘结。
[0014]进一步的，所述辐射结构关于介质薄膜的上表面中心旋转180
°
对称。
[0015]进一步的，所述微带馈线的宽度小于U型缺口的侧边间距。
[0016]进一步的，两辐射贴片之间的间距l≤一个波长。
[0017]进一步的，所述金属地层的主体为微波介质板；所述微波介质板的下表面敷铜作为金属地；射频接插件7的外导体连接在金属地上。
[0018]本技术与
技术介绍
比较有如下优点：
[0019]1、本技术设置了轻质天线1部件，该轻质天线由辐射贴片1、辐射贴片2、微带馈线3、介质薄膜4、胶膜5、金属地6、射频接插件7、泡沫8组成构成，能在相对宽频带内产生高质量的定向宽波束辐射方向图，小于2的驻波带宽大于5％。
[0020]2、本技术天线质量轻、结构紧凑，与传统微带天线比较，可获得较宽的波束宽度、阻抗带宽、相对较轻的质量，适用于对重量要求苛刻的载体平台。
附图说明
[0021]图1为本技术三维结构示意图。
[0022]图2为本技术三维结构侧视图。
[0023]图3是本技术底部示意图。
具体实施方式
[0024]该轻质微带天线由辐射贴片1、辐射贴片2、微带馈线3、介质薄膜4、胶膜5、金属地层6、射频接插件7、泡沫8组成。
[0025]其中辐射贴片1、辐射贴片2、微带馈线3设置在介质薄膜4的上表面，其为覆铜结构；
[0026]辐射贴片1和辐射贴片2为矩形贴片结构，二者呈平行排列，间隔有一定距离，关于其二者间距的几何中心点旋转180
°
对称；进一步地，辐射贴片长L1(0.29λ0～0.32λ0)，宽W1(0.22λ0～0.0.25λ0)，λ0为天线工作中心频点对应的波长；
[0027]进一步地，位于辐射贴片的长边几何中心位置作为贴片天线的馈电位置，设置有微带馈线3，在辐射贴片馈电点的位置设置有“U型缺口”9用于改善匹配特性；
[0028]进一步地，微带馈线3连接辐射贴片1和辐射贴片2之间，呈“S”状走线形式，走线结构关于两辐射贴片1和辐射贴片2之间中心旋转180
°
对称；该馈线形式可实现两贴片的极化电流相差180
°
和能量合成的电气效果。
[0029]胶膜5设置在泡沫8的上表面与介质薄膜4下表面之间，使二者牢固紧贴固定；外形尺寸与泡沫8外形尺寸一致吻合。
[0030]泡沫8下表面同样设置有胶膜5，与上层胶膜作用一致。
[0031]在下层胶膜下方设置有介质薄膜4，其下表面设置有敷铜结构，其作为上层辐射贴片的金属地层6，保证天线的定向辐射。
[0032]在偏离微带馈线3的几何中心位置λ
g
/4(λ
g
考虑有效介电常数的波导波长)，确定为射频接插件7内导体探针的馈电点，射频接插件7外导体焊接在金属地层6上。
[0033]下面为一更具体的实施例：
[0034]参照图1、图2，图3，
[0035]本技术由本技术是这样实现的：该轻质微带天线由辐射贴片1、辐射贴片2、微带馈线3、介质薄膜4、胶膜5、金属地6、射频接插件7、泡沫8组成。
[0036]其中辐射贴片1、辐射贴片2、微带馈线3设置在介质薄膜4的上表面，
[0037]介质薄膜4的材料为聚酰亚胺，厚度为0.1mm，采用PCB加工工艺实现上表面的覆铜结构；
[0038]其表面的覆铜的构造如下所述：
[0039]辐射贴片1和辐射贴片2为矩形贴片结构，二者呈平行排列，间隔有一定距离，关于其二者间距的几何中心点旋转180
°
对称；二者间距不大于一个波长，辐射贴片长L1(0.29λ0～0.32λ0)，宽W1(0.22λ0～0.0.25λ0)λ0天线工作中心频点对应的波长；
[0040]微带馈线3连接辐射贴片1和辐射贴片2之间，呈“S”状走线形式，走线结构关于两辐射贴片1和辐射贴片2之间中心旋转180
°
对称；该馈线形式可实现两贴片的极化电流相差180
°
和能量合成的电气效果，馈线的特性阻抗为100Ω。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质天线，包括中间的泡沫层；其特征在于，所述泡沫层的上、下表面分别铺覆有介质薄膜和金属地层；所述介质薄膜的上表面设有辐射结构；所述辐射结构包括微带馈线和两个辐射贴片，两辐射贴片均为矩形贴片，且两者中心点的连线平行或垂直于辐射贴片的其中一边；所述微带馈线的两端分别连接在两个辐射贴片上；两辐射贴片的其中一相对侧的边缘均设有U型缺口(9)，微带馈线为S型走线结构，其两端分别连接在对应U型缺口的底边；在微带馈线上，偏离微带馈线几何中心位置λg/4的点为馈电点；射频接插件(7)的内导体探针与馈电点连接，其外导体连接在金属地层上。2.根据权利要求1所述的一种轻质天线，其特征在于，所述介质薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋长宏，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：新型
国别省市：