[发明专利]一种波束对称的多层微带平板阵列天线

权利要求书

1.一种波束对称的多层微带平板阵列天线，其特征在于：该天线结构为三层，由辐射层(11)、馈电层(15)和反射板(17)组成，在辐射层的内表面上对称分布辐射贴片(1)，辐射贴片阵列为3*6共18个单元；所述馈电层(15)位于辐射层(11)和反射板(17)之间，每层间距为四分之一波长，馈电层面向辐射层的一面为接地面(14)，面向反射板(17)的一面为微带馈线面(16)，在接地面(14)上开设3*6共18个H形的耦合缝隙(6)，在馈线面(16)布置微带馈线，微带馈线网络由馈电点(7)，第一级功分器(8)，第二级功分器(9，10)，串行阻抗匹配线路(12)以及传输线(13)组成，馈电点(7)焊接半柔电缆(20)，能量经过第一级功分器(8)分配给第二级功分器(9，10)并使(9)与(10)相位相反，最后经过串行阻抗匹配线路(13)将能量分配给各个辐射单元，所述反射板(17)为金属板，构成天线壳体的内表面，所述辐射层(11)同时具备天线罩的功能，整个天线除一连接器以外全处于一个密闭的壳体之中。

2.根据权利要求1所述的一种波束对称的多层微带平板阵列天线，其特征在于：馈电层设计采用对称形式，减小馈电传输线对阵列方向图的影响，构成对称的波束方向图，在接地面(14)上附着的辐射缝隙(6)的几何中心与辐射层上附着的辐射贴片(1)的重心重合；使馈线层中的微带馈线能量通过耦合缝隙耦合到辐射贴片进而辐射出去，消除了馈线自身辐射与辐射单元之间的耦合影响。

3.根据权利要求1所述的一种波束对称的多层微带平板阵列天线，其特征在于：在微带馈线面(16)方位维馈线的馈电方式为串行馈电，通过调节每一节的1/4阻抗匹配线(11)的尺寸实现幅度的分布，其中靠近上边缘和下边缘的两排方位维和俯仰维中心馈线以轴对称分布，这两排馈线馈电方向相反，中间一排馈线左右两边的馈电方向相反，在俯仰维，通过调节功分器(8)、(9)与(10)实现幅度分布，功分器(8)通过不等长非对称双端口网络与功分器(9，10)级联，实现功分器(9)与(10)相位相差180°，从而补偿结构对称分布的馈线所产生的相位差。

4.根据权利要求1所述的一种波束对称的多层微带平板阵列天线，其特征在于在微带馈线面(16)上，通过6×3个微带阵列实现波束宽度为方位维15°和俯仰维30°的辐射波束，每个微带线阵单元间距为48mm×50mm。

5.根据权利要求1所述的一种波束对称的多层微带平板阵列天线，其特征在于：所述辐射层(11)材料选择为1mm厚、介电常数4.3的单面覆铜环氧玻璃布板，馈电层(15)材料选用1mm厚、介电常数2.65的两面覆铜聚四氟乙烯，辐射贴片(1)的材料为0.035mm厚附铜，尺寸为26.4mm×24mm，微带馈线面(16)上的阻抗匹配线(13)的材料为0.035mm厚附铜，其宽度为2.75mm。