CN108899658A - 一种35GHz小型圆极化微带相控阵天线 - Google Patents
一种35GHz小型圆极化微带相控阵天线 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108899658A CN108899658A CN201810581377.9A CN201810581377A CN108899658A CN 108899658 A CN108899658 A CN 108899658A CN 201810581377 A CN201810581377 A CN 201810581377A CN 108899658 A CN108899658 A CN 108899658A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sub
- array antenna
- 35ghz
- phased array
- small
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本发明提出了一种35GHz小型圆极化微带相控阵天线，包括介质基板以及设置在介质基板上的8*8共64个子辐射单元，所述子辐射单元采用同轴线馈电的馈电方式，且相邻4个子辐射单元组成一组辐射单元，每一组辐射单元采用90°相位旋转法实现圆极化。本发明通过切角的方式实现天线单元圆极化，再通过相位旋转法实现阵列天线圆极化，合理布阵减小馈线的耦合作用。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术，尤其涉及一种35GHz小型圆极化微带相控阵天线。
背景技术
微带天线是最近几年使用最广泛的天线，它体积小，质量轻，具有平面结构，主要用于与导弹、卫星等载体结合形成共形结构。不仅如此，微带天线还具有结构紧凑、性能稳定的特点，广泛应用于印刷电路技术大批量生产，而且便于实现双频段、双极化等诸多功能。但是微带天线的一些缺点同样明显并阻碍着微带天线的发展。1.微带天线作为一个谐振天线，其频带一般很窄，这是微带天线一个很大的缺点；2.导体和介质损耗无法消除，会造成一定程度的误差；3.性能受介质基片影响很大，同时，由于微带天线体积小，因此其功率容量很小
发明内容
本发明的目的在于提出一种35GHz小型圆极化微带相控阵天线，解决传统相控阵天线干扰过大的问题。
实现本发明的技术解决方案为：一种35GHz小型圆极化微带相控阵天线，包括介质基板以及设置在介质基板上的8*8共64个子辐射单元，所述子辐射单元采用同轴线馈电的馈电方式，且相邻4个子辐射单元组成一组辐射单元，每一组辐射单元采用90°相位旋转法实现圆极化。
进一步地，相邻两个子辐射单元的间距为0.75个波长。
进一步地，所述子辐射单元为正方形切角微带贴片。
进一步地，所述子辐射单元通过同轴线单独馈电。
进一步地，所述介质基板介电常数为2.2，厚度为0.254mm，材料为Rogers5880。
进一步地，天线工作频率为35GHz。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)本发明布阵合理，减小了馈线的耦合作用；(2)本发明采用同轴线馈电方式，每个天线单元单独馈电，确保波束在任意位置不会出现栅瓣；(3)本发明提高了轴比带宽；(4)本发明降低了谐振电路的Q值，增加阻抗带宽。
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。
附图说明
图1为小型圆极化相控阵微带阵列天线图。
图2为90°相位旋转法示意图。
图3为2×2圆极化阵列天线图。
图4为为该阵列天线S11参数结果图。
图5为该阵列天线二维方向图。
图6为该阵列天线H面波束扫描方向图。
图7为该阵列天线E面波束扫描方向图。
图8为该阵列天线不同扫描角度轴比图。
具体实施方式
一种35GHz小型圆极化微带相控阵天线，包括介质基板以及设置在介质基板上的8*8共64个子辐射单元，所述子辐射单元采用同轴线馈电的馈电方式，且相邻4个子辐射单元组成一组辐射单元，每一组辐射单元采用90°相位旋转法实现圆极化。每一组辐射单元对角线上的两个子辐射单元相位相差180°，相互抵销由于辐射的不纯粹性而产生的高次模，
进一步的实施例中，相邻两个子辐射单元的间距为0.75个波长。
进一步的实施例中，所述子辐射单元为正方形切角微带贴片。
进一步的实施例中，所述子辐射单元通过同轴线单独馈电。
进一步的实施例中，所述介质基板介电常数为2.2，厚度为0.254mm，材料为Rogers5880，从而，降低了谐振电路的Q值，增加阻抗带宽。
进一步的实施例中，天线工作频率为35GHz。
下面结合实施例对本发明做进一步解释。
实施例1
如图1所示，本实施例的35GHz小型圆极化微带相控阵天线阵列，包括介质基板以及设置在介质基板上的8*8共64个子辐射单元，所述子辐射单元采用同轴线馈电的馈电方式，且每个子辐射单元通过同轴线单独馈电。同轴线一端与子辐射单元相连，另一端与馈电口相连。
本实施例中，该介质基板的厚度设置为0.254mm，介质基板长度设置为6mm，介质基板宽度设置为6mm，以获得更好的天线带宽。该介质基板采用的材料是Rogers 5880，介电常数为2.2。
如图2所示，每一组辐射单元通过90°相位旋转法来实现圆极化，对角线上的两个子辐射单元相位相差180°。
如图3所示，每个子辐射单元为一个方形切角贴片，切角宽度为1.1mm，方形贴片边长为2.65mm。
本实施例采用了8*8微带相控阵天线，将圆极化技术应用于相控阵天线，使得相控阵天线具备了俯仰角±30°波束扫描能力的同时，也具备圆极化天线的优点。如图4所示，S11＜-10dB的范围约为2.5GHz。如图5所示，由于在水平和垂直方向上的单元间距ds相等，因此E、H面方向图近乎重合，天线在水平和垂直两个方向上均可以提供窄波束，而根据线阵理论，一维线阵在俯仰角上一般为宽波束，由此可看出阵列天线的强大方向特性。如图6所示，扫描角度为0°时天线增益最高为21.74dB，副瓣电平为-12.62dB，波束宽度仅为8.4°。当扫描到-10°时，增益下降为21.63dB，副瓣电平为-12.18dB，当扫描到-20°时，天线增益为21.3dB,副瓣电平为-11.83dB，当扫描到-30°时，天线增益为21.1dB，副瓣电平为-11.2dB，由此可以看出，在0°到30°扫描范围内，天线增益下降小于1dB,副瓣电平升高小于1dB，证明该相控阵天线性能良好，可以实现30°之内的完美扫描。当馈电相位与当前相反时，也可以进行另一侧30°之内的扫描，如图7所示。图8(a)、(b)、(c)、(d)分别给出了不同扫描角度时的轴比图，可以看出当天线不扫描时轴比最好，接近于60°，随着扫描角度的增加，轴比逐渐变差，小于3dB的角度变小，并且随着波束的改变而发生改变，但是在主波束范围内，轴比仍然小于3dB。最终设计实现了一款8*8圆极化相控阵天线，实现俯仰角60°空间扫描。
Claims (6)
1.一种35GHz小型圆极化微带相控阵天线，其特征在于，包括介质基板以及设置在介质基板上的8*8共64个子辐射单元，所述子辐射单元采用同轴线馈电的馈电方式，且相邻4个子辐射单元组成一组辐射单元，每一组辐射单元采用90°相位旋转法实现圆极化。
2.根据权利要求1所述的35GHz小型圆极化微带相控阵天线，其特征在于，相邻两个子辐射单元的间距为0.75个波长。
3.根据权利要求1或2任一所述的35GHz小型圆极化微带相控阵天线，其特征在于，所述子辐射单元为正方形切角微带贴片。
4.根据权利要求1所述的35GHz小型圆极化微带相控阵天线，其特征在于，所述子辐射单元通过同轴线单独馈电。
5.根据权利要求1所述的35GHz小型圆极化微带相控阵天线，其特征在于，所述介质基板介电常数为2.2，厚度为0.254mm，材料为Rogers 5880。
6.根据权利要求1所述的35GHz小型圆极化微带相控阵天线，其特征在于，天线工作频率为35GHz。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810581377.9A CN108899658A (zh) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | 一种35GHz小型圆极化微带相控阵天线 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810581377.9A CN108899658A (zh) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | 一种35GHz小型圆极化微带相控阵天线 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108899658A true CN108899658A (zh) | 2018-11-27 |
Family
ID=64344141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810581377.9A Pending CN108899658A (zh) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | 一种35GHz小型圆极化微带相控阵天线 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108899658A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110911834A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-03-24 | 成都瑞迪威科技有限公司 | 一种可实现左右旋圆极化切换的相控阵天线 |
| CN111987442A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-24 | 超讯通信股份有限公司 | 辐射贴片阵列及平面微带阵列天线 |
| CN112072294A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-11 | 电子科技大学 | 一种宽带低剖面高隔离度双圆极化二维宽角扫描稀疏阵列 |
| US20220173527A1 (en) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Circularly polarized array antenna and circularly polarized array antenna module |
| US20230420852A1 (en) * | 2022-06-27 | 2023-12-28 | Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. | Antenna structure and image display device including the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030201941A1 (en) * | 2002-04-26 | 2003-10-30 | Masayoshi Aikawa | Multi-element planar array antenna |
| CN103887614A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-06-25 | 电子科技大学 | 一种ltcc叠层高增益圆极化微带阵列天线 |
| CN106997986A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-08-01 | 南京信息工程大学 | 一种x波段的圆极化天线阵列 |
| CN107809000A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-03-16 | 中国人民解放军63653部队 | 一种空中辐射场测量用微带低轴比圆极化天线 |
-
2018
- 2018-06-07 CN CN201810581377.9A patent/CN108899658A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030201941A1 (en) * | 2002-04-26 | 2003-10-30 | Masayoshi Aikawa | Multi-element planar array antenna |
| CN103887614A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-06-25 | 电子科技大学 | 一种ltcc叠层高增益圆极化微带阵列天线 |
| CN106997986A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-08-01 | 南京信息工程大学 | 一种x波段的圆极化天线阵列 |
| CN107809000A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-03-16 | 中国人民解放军63653部队 | 一种空中辐射场测量用微带低轴比圆极化天线 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 仲从民: "《毫米波圆极化微带天线的研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110911834A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-03-24 | 成都瑞迪威科技有限公司 | 一种可实现左右旋圆极化切换的相控阵天线 |
| CN111987442A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-24 | 超讯通信股份有限公司 | 辐射贴片阵列及平面微带阵列天线 |
| CN112072294A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-11 | 电子科技大学 | 一种宽带低剖面高隔离度双圆极化二维宽角扫描稀疏阵列 |
| CN112072294B (zh) * | 2020-08-28 | 2022-01-25 | 电子科技大学 | 一种宽带低剖面高隔离度双圆极化二维宽角扫描稀疏阵列 |
| US20220173527A1 (en) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Circularly polarized array antenna and circularly polarized array antenna module |
| US11837790B2 (en) * | 2020-11-27 | 2023-12-05 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Circularly polarized array antenna and circularly polarized array antenna module |
| US20230420852A1 (en) * | 2022-06-27 | 2023-12-28 | Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. | Antenna structure and image display device including the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11069965B2 (en) | Low-profile broadband circularly-polarized array antenna using stacked traveling wave antenna elements | |
| CN109904605B (zh) | 基于混合his的宽带极化可重构天线及高性能天线阵列 | |
| CN108899658A (zh) | 一种35GHz小型圆极化微带相控阵天线 | |
| US9865934B2 (en) | Ultra-wideband extremely low profile wide angle scanning phased array with compact balun and feed structure | |
| CN108933327A (zh) | 一种改进的宽带微带天线单元 | |
| CN105896091A (zh) | 小型化宽带高增益圆极化微带天线 | |
| US20220407231A1 (en) | Wideband electromagnetically coupled microstrip patch antenna for 60 ghz millimeter wave phased array | |
| CN110350307A (zh) | 一种顺序相馈圆极化的介质谐振天线阵列 | |
| WO2018082558A1 (zh) | 天线及通信终端 | |
| CN107623187A (zh) | 微带天线、天线阵列和微带天线制造方法 | |
| CN105958191B (zh) | 基于非周期人工磁导体结构的双极化高增益mimo天线 | |
| CN113540810A (zh) | 一种开口矩形环加载的微带缝隙耦合超表面天线 | |
| Liu et al. | Miniaturized broadband metasurface antenna using stepped impedance resonators | |
| CN114374087A (zh) | 一种基于耦合实现的宽带圆极化卫星导航天线 | |
| Zhu et al. | Broadband and dual circularly polarized patch antenna with H-shaped aperture | |
| Ginting et al. | Proximity-coupled L-band patch array antenna fed by binomial power distribution | |
| KR20140139310A (ko) | 다수의 ｌ 모양 슬릿을 이용한 삼중대역 원형편파 육각 슬롯 마이크로스트립 안테나 | |
| TWI459634B (zh) | 環狀槽孔天線 | |
| CN109301456B (zh) | 一种具有低剖面的宽带高增益贴片天线 | |
| CN115173068B (zh) | 宽带圆极化的基片集成波导喇叭天线阵列及无线通信设备 | |
| CN115799819A (zh) | 一种毫米波宽波束圆极化双层微带贴片天线 | |
| CN112259959B (zh) | 低剖面宽带宽扫相控阵天线单元 | |
| US20220336954A1 (en) | Omnidirectional dielectric resonator antenna | |
| CN209822870U (zh) | 一种新型容性加载宽带紧馈电双极化蝶形振子 | |
| Milijic et al. | New Feeding Method for K-band Crossed Slot Antenna |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181127 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |