一种软件无线电天线阵元及天线阵列制造技术

本实用新型专利技术公开了一种软件无线电天线阵元及天线阵列，天线阵元包括辐射单元、馈电单元以及反射地板，所述馈电单元与所述辐射单元耦合，所述馈电单元包括巴伦介质基板以及印制于巴伦介质基板两侧的馈电巴伦地板，在所述馈电巴伦地板上设置有开孔长度渐变段，在所述开孔长度渐变段设置有开孔长度依次增加的巴伦地板孔。本实用新型专利技术天线阵元，通过调控巴伦地板上不同的开孔尺寸，实现天线超宽带工作，实现软件无线电天线超过10.7倍频程工作。现软件无线电天线超过10.7倍频程工作。现软件无线电天线超过10.7倍频程工作。

【技术实现步骤摘要】
一种软件无线电天线阵元及天线阵列


[0001]本技术涉及软件无线电天线
，尤其涉及一种超宽带连接阵列。

技术介绍

[0002]软件无线电(Software Radio)自上世纪90年代初问世以来，就被作为一种全新的通信理念在通信领域内受到极大重视。软件无线电技术经过多年的发展，已经成为无线电工程的一种通用的现代实现方法，是无线电工程领域的一种新的设计理念和设计思想。它被称为是继模拟到数字通信、从固定到移动通信之后的第三次通信技术革命。
[0003]理想软件无线电系统的天线部分应该能够覆盖全部无线通信频段。由于内部阻抗不匹配，不同频段电台的天线是不能混用的，就目前水平而言，研制一种全频段天线是不可能的。一般情况下，大多数软件无线电系统不必覆盖全部频段，在实际应用中，设计一种带宽在5GHz以内的小型化天线有非常重要的应用价值。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种超宽带的软件无线电天线阵元及天线阵列。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：
[0006]本技术首先提供一种软件无线电天线阵元，包括辐射单元、馈电单元以及反射地板，所述馈电单元与所述辐射单元耦合，所述馈电单元包括巴伦介质基板以及印制于巴伦介质基板两侧的馈电巴伦地板，在所述馈电巴伦地板上设置有开孔长度渐变段，在所述开孔长度渐变段设置有开孔长度依次增加的巴伦地板孔。
[0007]在所述开孔长度渐变段开始的巴伦地板孔包括第一巴伦地板孔、第二巴伦地板孔和第三巴伦地板孔，所述第一巴伦地板孔、第二巴伦地板孔和第三巴伦地板孔的开孔长度依次增加。
[0008]所述馈电单元为Marchand巴伦结构，在所述Marchand巴伦结构的馈电巴伦地板上设置有所述的开孔长度渐变段。
[0009]所述辐射单元是双极化的，分别印制于天线介质基板两侧；所述辐射单元包括辐射片及加载片。
[0010]所述反射地板为双层反射地板；第一层反射地位于天线辐射层与第二层反射地之间，一般第一层反射地板与天线辐射层之间距离为天线工作高频点对应波长一半。
[0011]所述馈电单元还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩设置在所述巴伦介质基板上。
[0012]在所述屏蔽罩上设置有隔离电阻。
[0013]本技术还提供一种软件无线电天线阵列，包括阵列布置的上述天线阵元。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0015]本技术软件无线电天线阵元，通过调整该巴伦结构中开孔尺寸，控制巴伦特性阻抗大小，改变其传输线等效特性阻抗，实现天线超宽带匹配。开孔尺寸可以是渐变值，不同尺寸开孔数量可以根据设计需要增多，以实现巴伦特性阻抗变化更为平滑。
[0016]本技术软件无线电天线阵元，采用双地板结构，减小反射地板与辐射单元之间的距离(约0.042个低频波长左右)，可以拓展天线带宽。结合紧耦合天线等效电路模型，从天线输入端口处看向反射地板的输入阻抗为Z
in
＝jZ0tan(βh),其中Z0为空气的等效特性阻抗，β为电磁波波数，h为天线辐射面距离反射地板高度。由三角函数性质，对于工作低频，输入阻抗随h变化很小，而其高频工作频点输入阻抗随h变化较大，因此通过引入第一反射地板，使得天线低频点向高频偏移量小，高频点向高频方向偏移量大，可以显著拓展该天线带宽至10.7个倍频程以上。同时，第二反射地板可以屏蔽Marchand巴伦对功分器电磁泄漏产生的谐振。
附图说明
[0017]为了更清楚的说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来见，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本技术软件无线电天线全视图。
[0019]图2为本技术软件无线电天线辐射层，其中a为俯视图，b为背视图。
[0020]图3为本技术软件无线电天线单元的结构图，其中a为全视图，b为主视图(去掉屏蔽罩34)。
[0021]图4为本技术软件无线电天线法向有源驻波。
[0022]附图标记：
[0023]1‑
介质匹配层；2
‑
天线辐射层；3
‑
带孔巴伦层；4
‑
反射地板；
[0024]21
‑
天线介质基板；22
‑
X极化辐射片；23
‑
Y极化辐射片；24
‑
第一加载片；25
‑
第二加载片；
[0025]31
‑
巴伦地板；32
‑
威尔金森功分器；33
‑
巴伦介质基板；34
‑
屏蔽罩；35
‑
第一巴伦地板孔；36
‑
第二巴伦地板孔；37
‑
第三巴伦地板孔；38
‑
隔离电阻固定孔；39
‑
隔离电阻；310
‑
屏蔽罩固定孔；311
‑
馈电端口；
[0026]41
‑
第一反射地板；42
‑
第二反射地板；43
‑
反射地板固定孔。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0028]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0029]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“水平”、“垂直”、“上”、“下”、“正面”、“背面”、“X轴”、“Y轴”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0030]此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要
性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定；
[0031]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“直插”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0032]如图1所示，本技术所提供的一种超宽带紧耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软件无线电天线阵元，包括辐射单元、馈电单元以及反射地板，所述馈电单元与所述辐射单元耦合，其特征在于：所述馈电单元包括巴伦介质基板以及印制于巴伦介质基板两侧的馈电巴伦地板，在所述馈电巴伦地板上设置有开孔长度渐变段，在所述开孔长度渐变段设置有开孔长度依次增加的巴伦地板孔。2.根据权利要求1所述的软件无线电天线阵元，其特征在于：在所述开孔长度渐变段开始的巴伦地板孔包括第一巴伦地板孔、第二巴伦地板孔和第三巴伦地板孔，所述第一巴伦地板孔、第二巴伦地板孔和第三巴伦地板孔的开孔长度依次增加。3.根据权利要求1或2所述的软件无线电天线阵元，其特征在于：所述馈电单元为Marchand巴伦结构，在所述Marchand巴伦结构的馈电巴伦地板...

【专利技术属性】
技术研发人员：张圣清，全鑫，曹振新，许湘剑，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：新型
国别省市：