半波传输去耦小间距微带阵列天线制造技术

一种无线通信技术领域的半波传输去耦小间距微带阵列天线，包括：介质板、两个辐射阵列单元、半波传输微带去耦合单元、接地板和两个馈电原件，其中：两个辐射阵列单元和半波传输微带去耦合单元均贴附于介质板的一侧，接地板设置于介质板的另一侧，第一辐射阵列单元和第二辐射阵列单元分别与第一馈电原件和第二馈电原件连接，半波传输微带去耦合单元分别与两个辐射阵列单元连接，两个馈电原件均与接地板连接，两个辐射阵列单元构成双天线阵列结构。本发明专利技术使用传统的微带线作为去耦合单元，易共形，结构简单，并且能更好地改善耦合，隔离度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种无线通信
的装置，具体是一种半波传输去耦小间距微带阵列天线。
技术介绍
随着电子技术的高速发展，人们对于雷达、定位、及高速通信的小型化与通信速度提出了更高的要求。电子和通信系统的高速要求及定位要求发射端和接收端分别采用多个天线独立工作，能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱的利用率，同时可以利用不同天线对同一信号的接收来实现空间电子战的特殊应用，是下一代电子战系统的一个研究热点。然而无论是电子系统和通信系统的多天经系统要求单元间有较高的隔离度，单元间距一般大于一个工作波长以降低天线间的相关性，这势必导致天线系统的体积过于庞大，这与新的系统的小型化要求是矛盾的，小间距的阵列天线是解决办法之一。 现有的小间距天线阵列一般由单极子天线或平面倒F天线实现，天线阵列下端接一去耦合网络，通过特征模分析等方法可计算出令网络输出信号去耦合化的相关参数值，然后网络可由集总参数元件或分布元件实现。但在有限空间内放置多个天线，天线间的互耦比较严重，尤其是天线形式为平面微带天线情况下，这是由于微带天线间有较强的表面波传播的缘故，解决的方法是在天线的接地板间开槽，人为地增加天线间的辐射场来抵消原天线间的近场耦合。这个结构往往设计过于复杂，且会产生辐射泄漏。因此，低耦合的小间距微带阵列天线的研究具有十分重要的意义。经过对现有技术文献的检索发现，专利申请号CN2008100647^.X，专利公开号CN101316008A，专利技术专利名称为具有高隔离度低相关特性的MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)移动终端多天线，该天线主体为双层介质结构，贴片天线位于上层介质的上表面，在其下表面为下地板，通过在下地板中设置哑铃型的开口，能够显著提高贴片间的隔离度，然而在地板上开口将引起后向辐射，天线的屏蔽性会受到影响。 专利申请号CN200480008890. 5，专利公开号CN1768448A，专利技术专利名称为相控阵天线和单元间互耦控制方法，该天线在天线单元间互耦信号的通路内设置了介质分隔器，能够有效地降低天线间耦合系数，然而这种方法是以增大天线体积作为代价的。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种半波传输去耦小间距微带阵列天线，该装置利用半波传输微带去耦合单元，易共形，结构简单，并且能够更好地改善耦合，隔 1 度尚。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括介质板、两个辐射阵列单元、半波传输微带去耦合单元、接地板和两个馈电原件，其中两个辐射阵列单元和半波传输微带去耦合单元均贴附于介质板的一侧，接地板设置于介质板的另一侧，第一辐射阵列单元和第二辐射阵列单元分别与第一馈电原件和第二馈电原件连接，半波传输微带去耦合单元分别与两个辐射阵列单元连接，两个馈电原件均与接地板连接，两个辐射阵列单元构成双天线阵列结构。所述的第一辐射阵列单元和第二辐射阵列单元对称放置，该辐射阵列单元为带四边形贴片的微带天线单元，两个辐射阵列单元的间距S大于所述天线波长的1/30。所述波长是指当本专利技术工作时辐射于自由空间中的电磁波的波长。所述的双天线阵列结构的长度W和宽度H均小于所述天线波长的0. 3倍。所述的半波传输微带去耦合单元设置于两个辐射阵列单元的中间。所述的半波传输微带去耦合单元为几字形结构的微带线，该微带线的长度1小于等于双天线阵列结构长度W的一半。耦合单元上的电流与两个辐射阵列单元的电流相互抵消，实现两个辐射阵列单元耦合最小化。所述的馈电原件包括内导体和外导体，其中内导体与外导体连接，内导体与辐射阵列单元连接，外导体与接地板连接。所述的内导体和外导体均为圆柱体。所述的接地板的长度X和宽度Y均小于所述天线波长的0. 4倍，X和Y均大于双天线阵列结构的长度W和宽度H。所述的介质板为四边形。本专利技术的工作原理为两个馈电原件能够分别外接信号源，外加的激励信号分别传输到两个辐射阵列单元，两个辐射阵列单元分别独立工作，向周围空间辐射出去，实现无线通信功能。本专利技术利用半波传输微带去耦合单元，易共形，结构简单，并且能更好地改善耦合，隔离度高。附图说明图1是实施例1的正面示意图。图2是实施例1的背面示意图。图3是实施例1的仿真隔离度曲线图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1如图1和图2所示，本实施例包括介质板1、第一辐射阵列单元2、第二辐射阵列单元3、半波传输微带去耦合单元4、接地板5、第一馈电原件6和第二馈电原件7，其中两个辐射阵列单元2、3和半波传输微带去耦合单元4均贴附于介质板1的一侧，接地板5设置于介质板1的另一侧，第一辐射阵列单元2和第二辐射阵列单元3分别与第一馈电原件 6和第二馈电原件7连接，半波传输微带去耦合单元4分别与两个辐射阵列单元2、3连接， 两个馈电原件6、7均与接地板5连接，两个辐射阵列单元2、3构成双天线阵列结构10。所述的第一辐射阵列单元2和第二辐射阵列单元3对称放置，该辐射阵列单元2、3为带矩形贴片的微带天线单元，两个辐射阵列单元2、3的间距S为所述天线波长的1/24， 两个辐射阵列单元2、3的中心点间距L为所述天线波长的1/8。所述天线波长是指当本专利技术工作时辐射于自由空间中的电磁波的波长。所述的双天线阵列结构10的长度W和宽度H均小于所述天线波长的0. 3倍。所述的半波传输微带去耦合单元4设置于两个辐射阵列单元2、3的中间。所述的半波传输微带去耦合单元4为几字形结构的微带线，该微带线的长度1小于等于双天线阵列结构10长度W的一半。耦合单元4上的电流与两个辐射阵列单元2、3 的电流相互抵消，实现两个辐射阵列单元2、3耦合最小化。所述的馈电原件6、7包括内导体8和外导体9，其中内导体8与外导体9连接， 内导体8与辐射阵列单元2、3连接，外导体9与接地板5连接。所述的内导体8和外导体9均为圆柱体。所述的接地板5的长度X和宽度Y均小于所述天线波长的0. 4倍，X和Y均大于双天线阵列结构10的长度W和宽度H。所述的介质板1为四边形。所述的辐射阵列单元2、3、半波传输微带去耦合单元4和接地板5均为导体。所述的介质板1为低介电常数微波材料板。如图3所示，所述结构的仿真S参数，图中的Sll和S22为两个天线的反射损耗， 低于-IOdB的带宽为2. 165GHz到2. 185GHz，图中S21为两天线之间的耦合，在上述带宽内小于-25dB。当本装置两个辐射阵列单元2、3的间距为所述天线波长的1/ 时，天线隔离度大于25dB，远优于目前工程中双天线单元间的隔离度。本装置实现了微带阵列天线小型化，满足各种不同的要求，同时该天线具有结构简单的优点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征在于，包括：介质板、两个辐射阵列单元、半波传输微带去耦合单元、接地板和两个馈电原件，其中：两个辐射阵列单元和半波传输微带去耦合单元均贴附于介质板的一侧，接地板设置于介质板的另一侧，第一辐射阵列单元和第二辐射阵列单元分别与第一馈电原件和第二馈电原件连接，半波传输微带去耦合单元分别与两个辐射阵列单元连接，两个馈电原件均与接地板连接，两个辐射阵列单元构成双天线阵列结构。

【技术特征摘要】
1.一种半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征在于，包括介质板、两个辐射阵列单元、半波传输微带去耦合单元、接地板和两个馈电原件，其中两个辐射阵列单元和半波传输微带去耦合单元均贴附于介质板的一侧，接地板设置于介质板的另一侧，第一辐射阵列单元和第二辐射阵列单元分别与第一馈电原件和第二馈电原件连接，半波传输微带去耦合单元分别与两个辐射阵列单元连接，两个馈电原件均与接地板连接，两个辐射阵列单元构成双天线阵列结构。2.根据权利要求1所述的半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征是，所述的第一辐射阵列单元和第二辐射阵列单元对称放置，该辐射阵列单元为带四边形贴片的微带天线单元，两个辐射阵列单元的间距S大于所述天线波长的1/30。3.根据权利要求1所述的半波传输去耦小间距微带阵列天线，其特征是，所述的双天线阵列结构的长度W和宽度H均小于所述天线波长的0. 3倍。4.根据权利要求1所述的半波传输去耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈念，叶声，金荣洪，耿军平，梁仙灵，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31