CN201130714Y

CN201130714Y - 超薄斜波束平板天线

Info

Publication number: CN201130714Y
Application number: CNU2007201032221U
Authority: CN
Inventors: 王家齐
Original assignee: BEIJING HAIYU TIANHUA COMMUNICATION EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING HAIYU TIANHUA COMMUNICATION EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2017-01-16

Abstract

本实用新型涉及一种超薄斜波束平板天线。在微波频段，波导型天线主要利用缝隙或喇叭作为天线的辐射单元，易于实现高增益的天线。但传统波导型天线也存在体积大，不易加工的缺点。该款天线采用漏波天线原理，将低损耗波导功分器与十字形圆极化天线辐射单元通过波导过渡段进行连接，提高了集成度的同时，提高了天线的辐射效率。天线馈电部分采用分支波导波导功分器形式，同时辐射单元采用漏波天线形式，在实现天线波束倾斜的同时，保证了天线的匹配带宽和辐射效率，研制出了一种小型化高增益线极化平板天线。与传统天线相比，该天线具有体积小，重量轻，易加工的优点，是一种新型的具有低成本、高性能的线极化平板天线，具有广阔的军、民用前景。

Description

超薄斜波束平板天线

技术领域

该实用新型主要涉及平板天线。

背景技术

常见的平板天线主要有两种类型，微带型和波导型天线。微带型天线具有体积小，重量轻的特点。但是在微波频段由于介质板材的特性，最后天线的损耗大、带宽窄，因此高增益微带天线的制造有面积大、成本高等诸多难点。

而波导型天线主要利用缝隙或喇叭作为天线的辐射单元，由于天线不采用介电材料，避免了由此而带来的损耗，天线整体效率较高。

发明内容

如前所述，由于波导型天线低损耗的特点，因此易于制造高增益天线。但传统波导型天线也存在体积大，不易加工的缺点，不利于天线的小型化。同时，传统天线的最大辐射方向在天线法线方向，而实际工作中，这类天线在实际工作中特别是用于卫星通讯天线时，要跟踪地球同步卫星工作，往往需要倾斜使用，因此存在着风阻大，外型剖面高等缺点，不能完全满足车载环境下的使用。

本实用新型根据漏波波导自身特点，通过引入一种新的漏波波导辐射单元，并成功与波导功分器相结合，研制出一种小型化高增益超薄倾斜波束线极化平板天线。与传统天线相比，既有波导型天线的低损耗特点，又有体积小、重量轻、易加工的优点。实际工作过程中，由于波束倾斜，因此天线无须倾斜使用，只需平放即可工作。

该天线采用分层结构，使用金属加工或塑料制作并在表面涂覆导电金属的方法来制造天线的顶层、底层导电板。通过这种制造工艺天线整体较轻，批量制造一致性好，且制造成本较低。

该种斜波束线极化平板天线，主要包括：

一、底层导电板2，其进一步包括：

1、波导过渡段21，保证功分器合成的信号的输出口与最终天线输出口的良好匹配；

2、波导输出口22，即天线的输出口，直接连接后续的发射机和接收机。

二、顶层导电板1，被叠在所述底层导电板的上部，具体包括：

1、具有固定长度和宽度，使信号朝中心聚集以便将它们同相叠加输出的波导槽道；顶部槽道处具有以固定间隔的缝隙11，与槽道一起构成若干漏波波导。

2、连接到所述槽道的波导功分器12，它的作用是使各个漏波波导的信号能够实现同相叠加，并送往后续的波导过渡段21；

本实用新型天线由顶层导电板与底层导电板进行叠加连接而成，顶板上的每个缝隙11均由各个漏波波导进行馈电。在波导功分器12中合并，并进入到底部波导过渡段21中，送往波导输出口22中，使得信号最终被同相叠加而输出。

为了保证批量生产性，本实用新型天线的顶层、底层导电板均可由塑料制成，且在表面涂覆导电金属的方法来制造。但是，为了保证好的电气性能，本实用新型的天线顶层、底层导电板也可由金属材料精密加工制成。

附图说明

图1为天线整体结构分解图，示出了本实用新型的漏波波导平板阵列天线的结构。

图2a为图1所示的本实用新型天线的顶层导电板的仰视图。

图2b为图1所示的本实用新型天线的顶层导电板的侧视图。

图2c为图1所示的本实用新型天线的顶层导电板的侧视局部放大图。

图3a为图1所示的本实用新型天线的底层导电板的俯视图。

图3b为图1所示的本实用新型天线的底层导电板的仰视图。

图3c为图1所示的本实用新型天线的底层导电板的侧视图。

图4为图1所示的本实用新型天线的波导传输线剖面图。

附图的主要部分中数字的说明

1：顶层导电板

11：辐射缝隙

12：功分器

2：底层导电板

21：波导过渡段

22：波导输出口

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本实用新型天线的具体实施方式进行说明。

图1为天线整体结构分解图，示出了本实用新型的漏波波导平板阵列天线的结构。图2a为图1所示的本实用新型天线的顶层导电板的仰视图。图2b为图1所示的本实用新型天线的顶层导电板的侧视图。图2c为图1所示的本实用新型天线的顶层导电板的侧视局部放大图。图3a为图1所示的本实用新型天线的底层导电板的俯视图。图3b为图1所示的本实用新型天线的底层导电板的仰视图。图3c为图1所示的本实用新型天线的底层导电板的侧视图。图4为图1所示的本实用新型天线的波导传输线剖面图。

如图1所示，根据本实用新型的漏波波导平板阵列天线包括：顶层导电板1、底层导电板2。天线装配时，天线的顶层、底层导电板依次叠在一起，如图1所示。为了传输信号，如图4所示，具有固定宽度的顶板1槽道与底层导电板2的上表面一道形成整体波导传输线。

如图2a-2c所示，本实用新型天线的顶板层1的槽道上，存在若干从顶到底贯穿的缝隙，从而与槽道一起形成若干漏波波导11。

根据本实用新型的多重结构漏波波导平板阵列天线的功能如下文所述。

外部频率信号通过顶层导电板1的缝隙输入，信号通过缝隙耦合并聚集到空腔形漏波波导11，并被传递到顶层导电板1的波导功分器12中。底层导电板的波导过渡段21直接与波导功分器的输出端口相连，将输出功分器的合成信号直接送往底层导电板中的波导输出口进行输出。

形成传播信号的波导传输线的原理如图4所示，底层导电板2、顶层导电板1彼此叠在一起。当两层导电板表面闭合时，波导槽道传输线被形成。

如上所述，本实用新型天线的波导传输线及漏波波导被设计成由螺栓和螺母接合在一起的双层堆叠结构。这样做的优点为，虽然整体天线结构比较复杂，但通过分层方法能够容易地制造，而且整体天线的结构较为扁平。与使用介电材料的扁平型天线相比，根据本实用新型的漏波波导平板阵列天线在带宽、信号传输效率和增益上都较高。

本实用新型天线可用于通讯或广播。与传统的金属波导天线相比，本实用新型天线通过倾斜波束技术，能够实现天线平放式工作，所使用的分层结构容易实现更好的精度，同时也适合于批量制造，而且重量可以被显著减轻，易于安装又轻便。与传统天线相比，本实用新型制造成本显著降低，而且由于其较小的损耗，因此能够被用作高功率、高增益天线。

Claims

1. 超薄斜波束平板天线，由两层导电板结构叠加连接构成一倾斜波束平板天线，其中包括波导辐射单元(11)、波导功分器(12)、波导过渡段(21)、波导输出口(22)，其特征是：

顶层导电板(1)，其叠放在底层导电板的上部，主要包括波导功分器(12)，前端有若干辐射缝隙(11)的波导槽道。

底层导电板(2)，主要包括：波导过渡段(21)、波导输出口(22)。

2. 如权利要求1所述的超薄斜波束平板天线，其特征是，当顶层导电板与底层导电板两者连接在一起，所述顶层导电板上的若干缝隙(11)形成若干组漏波波导，每组分别由一个波导功分器(12)端口进行连接。

3. 如权利要求1所述的超薄斜波束平板天线，其特征是，所述波导的顶层导电板与底层导电板两者连接在一起，形成波导功分器(12)，将各组漏波波导的信号进行聚集，并与波导过渡段(21)进行连接。

4. 如权利要求1所述的超薄斜波束平板天线，其特征是，所述波导的顶层导电板与底层导电板两者连接在一起，形成波导过渡段(21)，将波导功分器(12)的合成信号传输到波导输出口(22)。

5. 如权利要求1所述的超薄斜波束平板天线，其特征是所述波导的顶层、底层导电板由塑料制成，且表面涂覆有导电金属。

6. 如权利要求1所述的超薄斜波束平板天线，其特征是，所述顶层、底层导电板由金属材料制成。

7. 如权利要求1所述的超薄斜波束平板天线，其特征是，所述的底层导电板的上表面，与顶层导电板的下表面两层紧密结合，从而构成完整的波导传输馈线。