[发明专利]发射/接收电磁波的由微带技术制作的阵列馈电的装置

说明书

本发明涉及发射和/或接收电磁波的装置，特别涉及由微带技术制作的阵列馈电的“印刷天线”。

下面，“印刷电线”(或“微带天线”)指的是用所谓的“微带”技术制作的天线，其包括基本上是“贴片”、隙缝、偶极子等的辐射单元，或这些单元的阵列，单元的数量取决于所要求的增益。使用这种类型的天线作为透镜或抛物面焦点的主源或作为平面阵列天线。

在印刷电路中，单一或形成阵列组的辐射单元由微带线形成的馈电阵列馈电。一般说来，在或大或小的范围内，这个馈电阵列辐射了干扰天线主辐射的不要求的辐射或寄生辐射。导致寄生辐射的主要影响是增加了印刷天线的交叉极化。其它不希望的或大或小的重要影响也可能来自寄生辐射，即：

-天线的辐射图损坏，即，旁瓣变大和/或主瓣畸变；

-天线效率损坏，即，辐射损耗。

当前的解决方案试图限制或最小化寄生辐射：

-通过介质基片参数的明智选择，如厚度、介电常数等；

-最佳化线宽度；

-或最小化寄生辐射的中断。

然而，所有建议的解决方案需要限制效率的折衷。例如，具有高介电常数的细长基片最小化了馈线的辐射，但是，也减小了辐射单元的辐射效率和天线的效率。同样，使用窄线减少寄生辐射，但是，线宽越窄，欧姆损耗越大。

因此，本发明的目的是提出一种解决方案，不减小寄生辐射的有害影响，使用寄生辐射贡献于天线的主辐射。

因此，本发明的主题是发射和/或接收电磁波的装置包括具有至少一个发射和/或接收给定极化电磁波的辐射单元的天线，用微带技术制作的馈电阵列由给出寄生辐射的线构成，其特点在于设计馈电阵列的尺寸，使得寄生辐射与天线的辐射具有相同方向和相同极化，并与所述的天线辐射同相组合。

在已知方法中，寄生辐射由中断馈电阵列的线产生，例如，肘弯、T型电路、线宽变化等。

按照本发明的一个实施例，寄生辐射源的相对相位由馈电阵列的线长度确定。馈电阵列最好是对称阵列。

在线极化天线的例子中，在肘弯的每一端上的线长度Li由下列方程给出：

L1＝λ/2+K1λ1     K1＝0、1、2.....

L2＝K2λ2          K2＝0、1、2.....其中，λi表示长度Li的馈点阵列的线中传导的波长，其中：

   λi = 30 / ( f ϵ reff ) ]]>(厘米)

  f：工作频率(GHz)

  εreff：线长度Li部分的材料的有效介电常数。

此外，在至少包括两个辐射单元圆极化天线的情况中，具有两个肘弯的形成T型电路的馈电阵列的线长度Li由下式给出：

L’2＝L2+K1λ2/4    K1＝1、2、3.....其中，L’2和L2是T型电路的两个分支。

L’3＝L3+K2λ3/4    K2＝1、2、3.....其中，L’3和L3是连接到辐射单元的线。

本发明的其它特点和优点在阅读各个实施例的描述后将变得很明显，描述参考了附图，其中：

图1是微带线各种不连续情况的平面图；

图2是具有E电场方向的馈电阵列的平面图；

图3是印刷天线和显示寄生辐射的天线馈电阵列的平面图；

图4是本发明线极化的馈电阵列的平面图；

图5是本发明圆极化的馈电阵列的平面图。

图6a和6b是具有四个贴片的馈电阵列的平面图，其分别与主辐射具有相同极化的寄生辐射或与主辐射具有相反极化的寄生辐射。

图7表示图6a和6b的阵列的椭圆率。

为简化描述，图中相同的元件使用相同的标号。

本发明将参考由贴片构成辐射单元的印刷天线进行描述。但是，本领域的技术人员清楚，本发明适用辐射单元连接到用微带技术制作的馈电阵列的任何类型的印刷天线。图1表示各种类型的不连续部分，不连续部分可以产生在微带技术形成的线的馈电阵列中。标1表示肘弯的线。标2表示横向线阶差，标号3表示T。