多端口微带相模极化天线及扫描阵列制造技术

本发明专利技术提供了一种多端口微带相模极化天线及扫描阵列。所述多端口微带相模极化天线，包括多块贴片、FR4介质板、金属地板以及多个同轴探针；所述金属地板的底端上设置有多个端口；所述端口用于与外界电缆连接；每个端口内设置有一个同轴探针，所述同轴探针所具有的内导体穿过所述金属地板与FR4介质板，并且与所述贴片电连接；每个贴片与2个同轴探针所具有的内导体电连接。本发明专利技术可通过选择不同的端口和不同外界电缆电路相位差相组合，使天线口径内的电流分布模式发生变化并实现不同极化，从而产生不同的辐射方向图，此外通过采用两种正交极化的模式组合，还能实现对主波束的极化调控，以避免因斜投影问题引起的降低信号质量的现象。现象。现象。

【技术实现步骤摘要】
多端口微带相模极化天线及扫描阵列


[0001]本专利技术涉及微波与天线
，具体地，涉及多端口微带相模极化天线。尤其地，涉及方向图随输入端口相差变化的天线单元以及任意波束指向和任意极化状态可独立调控的低剖面天线。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的迅猛发展，多极化大角度的波束扫描已成为无线通信系统扩展范围和抵抗干扰的关键。从机械扫描天线到电子相控阵扫描天线，波束扫描覆盖范围已经大幅度提高，但是，无论是机扫还是电扫，天线单元辐射模式都是固定不变的，这将限制波束扫描范围和波束扫描维度。常见的实现极化可重构的方式有可重构馈电网络，可重构天线单元等。
[0003]多极化天线往往通过调控两个正交极化分量的权值，在空间合成来所需的极化，但由于存在斜投影的问题，使得合成极化的质量不高，或者需要强行衰减某个分量的幅值，都会影响信号的质量。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种多端口微带相模极化天线及扫描阵列。
[0005]根据本专利技术提供的一种多端口微带相模极化天线，包括多块贴片、FR4介质板、金属地板以及多个同轴探针；
[0006]所述多块贴片均匀分布在所述FR4介质板的上方；所述金属地板安装在所述FR4介质板的下方；
[0007]所述金属地板的底端上设置有多个端口；所述端口用于与外界电缆连接；
[0008]每个端口内设置有一个同轴探针，所述同轴探针所具有的内导体穿过所述金属地板与FR4介质板，并且与所述贴片电连接；
[0009]每个贴片与2个同轴探针所具有的内导体电连接。
[0010]优选的，所述贴片的数量为4个，分别为第一微带贴片、第二微带贴片、第三微带贴片、第四微带贴片；
[0011]所述第一微带贴片、第二微带贴片、第三微带贴片以及第四微带贴片分布在均匀分布在所述FR4介质板的上方，且位于FR4介质板的中央位置。
[0012]优选的，所述贴片为矩形贴片。
[0013]优选的，所述多端口微带相模极化天线为八端口微带相模极化天线；
[0014]所述同轴探针的数量为8个，分别为第一同轴探针、第二同轴探针、第三同轴探针、第四同轴探针、第五同轴探针、第六同轴探针、第七同轴探针以及第八同轴探针；
[0015]八个同轴探针与均与贴片、FR4介质板以及金属地板相垂直；
[0016]优选的，所述第一同轴探针与第六同轴探针均与所述第三微带贴片电连接；
[0017]所述第四同轴探针、第五同轴探针均与所述第四微带贴片电连接；
[0018]第三同轴探针、第八同轴探针均与所述第一微带贴片电连接；
[0019]第二同轴探针、第七同轴探针均与所述第二微带贴片电连接。
[0020]优选的，所述贴片、FR4介质板、金属地板均为Pcb印刷工艺加工制成。
[0021]优选的，所述多端口微带相模极化天线的厚度小于半波长。
[0022]优选的，所述多端口微带相模极化天线为方向图和电磁波极化状态随输入端口相差变化的多端口微带相模极化天线。
[0023]优选的，天线工作频率为2.18GHz，口径尺寸为0.47λ
×
0.47λ，所述λ为2.18GHz处的自由空间波长。
[0024]根据本专利技术提供的一种扫描阵列，采用所述的多端口微带相模极化天线；
[0025]所述扫描阵列由多个所述多端口微带相模极化天线按直线排列组成线阵。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0027]本专利技术可通过选择不同的端口和不同外界电缆电路相位差相组合，使天线口径内的电流分布模式发生变化并实现不同极化，从而产生不同的辐射方向图，此外通过采用两种正交极化的模式组合，还能实现对主波束的极化调控，以避免因斜投影问题引起的降低信号质量的现象。
附图说明
[0028]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0029]图1为本专利技术多端口微带相模极化天线的整体结构示意图；
[0030]图2为本专利技术天线主视示意图；
[0031]图3为本专利技术天线俯视示意图；
[0032]图4为本专利技术多端口同轴探针馈电俯视示意图；
[0033]图5为本专利技术天线的S参数；
[0034]图6为本专利技术第一端口和第三端口以不同相差激励时产生的方向图；
[0035]图7为本专利技术第二端口和第四端口以不同相差激励时产生的方向图；
[0036]图8为本专利技术第五端口和第七端口以不同相差激励时产生的方向图；
[0037]图9为本专利技术第六端口和第八端口以不同相差激励时产生的方向图；
[0038]图10为本专利技术第一端口、第三端口、第六端口和第八端口以不同相差激励时产生的方向图；
[0039]图11为本专利技术第二端口、第四端口、第五端口和第七端口以不同相差激励时产生的方向图；
[0040]图12为本专利技术八个端口同时激励产生的圆极化方向图；
[0041]图13为本专利技术在天线波束扫描范围内的方向图增益和轴比随波束指向变化图。图中示出：
[0042]具体实施方式
[0043]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0044]本专利技术提供了一种多端口微带相模极化天线，如图1
‑
4所示，包括多块贴片、FR4介质板5、金属地板6以及多个同轴探针；所述多块贴片均匀分布在所述FR4介质板5的上方；所述金属地板6安装在所述FR4介质板5的下方；所述金属地板6的底端上设置有多个端口；所述端口用于与外界电缆连接；每个端口内设置有一个同轴探针，所述同轴探针所具有的内导体穿过所述金属地板6与FR4介质板5，并且与所述贴片电连接；每个贴片与2个同轴探针所具有的内导体电连接。
[0045]所述贴片的数量为4个，分别为第一微带贴片1、第二微带贴片2、第三微带贴片3、第四微带贴片4；所述第一微带贴片1、第二微带贴片2、第三微带贴片3以及第四微带贴片4分布在均匀分布在所述FR4介质板5的上方，且位于FR4介质板5的中央位置。在一个优选例中，所述贴片为矩形贴片。
[0046]所述多端口微带相模极化天线为八端口微带相模极化天线；即所述同轴探针的数量为8个，分别为第一同轴探针7、第二同轴探针8、第三同轴探针9、第四同轴探针10、第五同轴探针11、第六同轴探针12、第七同轴探针13以及第八同轴探针14；八个同轴探针与均与贴片、FR4介质板5以及金属地板6相垂直；
[0047]所述端口的数量也为8个，分别为第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口、第六端口、第七端口以及第八端口，所述第一同轴探针7、第二同轴探针8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多端口微带相模极化天线，其特征在于，包括多块贴片、FR4介质板(5)、金属地板(6)以及多个同轴探针；所述多块贴片均匀分布在所述FR4介质板(5)的上方；所述金属地板(6)安装在所述FR4介质板(5)的下方；所述金属地板(6)的底端上设置有多个端口；所述端口用于与外界电缆连接；每个端口内设置有一个同轴探针，所述同轴探针所具有的内导体穿过所述金属地板(6)与FR4介质板(5)，并且与所述贴片电连接；每个贴片与2个同轴探针所具有的内导体电连接。2.根据权利要求1所述的多端口微带相模极化天线，其特征在于，所述贴片的数量为4个，分别为第一微带贴片(1)、第二微带贴片(2)、第三微带贴片(3)、第四微带贴片(4)；所述第一微带贴片(1)、第二微带贴片(2)、第三微带贴片(3)以及第四微带贴片(4)分布在均匀分布在所述FR4介质板(5)的上方，且位于FR4介质板(5)的中央位置。3.根据权利要求2所述的多端口微带相模极化天线，其特征在于，所述贴片为矩形贴片。4.根据权利要求2所述的多端口微带相模极化天线，其特征在于，所述多端口微带相模极化天线为八端口微带相模极化天线；所述同轴探针的数量为8个，分别为第一同轴探针(7)、第二同轴探针(8)、第三同轴探针(9)、第四同轴探针(10)、第五同轴探针(11)、第六同轴探针(12)、第七同轴探针(13)以及第八同轴探针(14)；八个同轴探针...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿军平，唐旭东，陈颖，马松，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：