[实用新型]压控波束扫描阵列天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种天线，且特别是一种压控波束扫描阵列天线。

背景技术

天线是无线通讯系统所使用的必要组件。在应用上，也有使用多个天 线所构成的天线阵列，可达到增加增益或提高指向性等目的。然而，为了 因应通讯规格和需求，可对天线辐射场型的波束进行调整的波束扫描阵列 天线已被使用。请参照图1，图1是传统的阵列天线其波束调整的示意图。 此阵列天线为五个一列的天线阵列，相邻的天线之间的距离d皆为相同， 且相邻的天线之间的射频信号源的相位差为Δψ，故由左而右的天线的相 对相位分别为2Δψ、1Δψ、0、-1Δψ、-2Δψ。此时，此阵列天线的波束角 度为θ₀，波束角度θ₀与相位差Δψ的关系式为：

Δψ=2πλd sinθ0.]]>

其中，λ是天线的操作频率(射频信号源的频率)所对应的波长。设计 此类型阵列天线的研发人员需要对于天线的馈入网络做设计，以达到功能 要求。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种压控波束扫描阵列天线，可通过简单的直 流电压，以控制或调整天线辐射场型的波束角度。

本实用新型实施例提供一种压控波束扫描阵列天线，包括五个等间距 排列的天线单元、不等功率分配器、第一可调式移相器、第一威尔金森功 率分配器、第二可调式移相器、第三可调式移相器、第二威尔金森功率分 配器以及第四可调式移相器。五个等间距排列的天线单元由左至右依序为 第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元、第四天线单元以及第五天 线单元。不等功率分配器具有第一端、第二端、第三端与第四端，第一端 输入射频信号，第二端、第三端与第四端输出射频信号，第二端与第三端 的输出功率相等，第四端的输出功率小于第二端与第三端的输出功率，其 中，第四端经由第一相位延迟单元耦接第三天线单元。第一可调式移相器 耦接不等功率分配器的第二端。第一威尔金森功率分配器具有输入端、第 一输出端与第二输出端，第一威尔金森功率分配器的输入端耦接第一可调 式移相器，第二输出端经由第二相位延迟单元耦接第二天线单元。第二可 调式移相器耦接于第一威尔金森功率分配器的第一输出端与第一天线单 元之间。第三可调式移相器耦接不等功率分配器的第三端。第二威尔金森 功率分配器具有输入端、第一输出端与第二输出端，第二威尔金森功率分 配器的输入端耦接第三可调式移相器，第二威尔金森功率分配器的第一输 出端经由第三相位延迟单元耦接第四天线单元。第四可调式移相器耦接于 威尔金森功率分配器的第二输出端以及第五天线单元之间。其中，第一可 调式移相器、第二可调式移相器、第三可调式移相器与第四可调式移相器 各自具有压控电压，其中，第一可调式移相器与第二可调式移相器的压控 电压设定为相等，第三可调式移相器与第四可调式移相器的压控电压设定 为相等。

在本实用新型一实施例中，第一可调式移相器、第二可调式移相器、 第三可调式移相器与第四可调式移相器各自包括输入端、输出端、第一传 输线、第二传输线、第一压控电容、第二压控电容、第三压控电容以及直 流电压输入端。输入端耦接第一直流隔离电容。输出端耦接第二直流隔离 电容。第一传输线具有第一端与第二端，第一传输线的第一端经由第一直 流隔离电容耦接输入端，第一传输线的第二端经由第一压控电容耦接接 地。第二传输线具有第一端与第二端，第二传输线的第一端经由第二直流 隔离电容耦接输出端，第二传输线的第二端经由第一压控电容耦接接地。 第二压控电容耦接于第一传输线的第一端与接地之间。第三压控电容耦接 于第二传输线的第一端与接地之间。直流电压输入端耦接于第一传输线的 第一端，其中压控电压经由直流电压输入端馈入于第一传输线的第一端。

在本实用新型一实施例中，第一可调式移相器、第二可调式移相器、 第三可调式移相器与第四可调式移相器各自更包括：第一电阻，耦接于直 流电压输入端与第一传输线的第一端之间。