[发明专利]一种具有谐波抑制的单层宽带微带阵列天线

说明书

本发明公开了一种具有谐波抑制的单层宽带微带阵列天线。该阵列天线包括单层的介质基板以及天线阵列，该天线阵列中每个天线单元包括矩形辐射贴片、T形微带枝节和接地短路探针，T形微带枝节由三个四分之一波长谐振器构成，交汇点处插入一根接地短路探针；各个天线单元之间通过微带线连接，天线阵列通过馈电点利用探针馈电；所述天线单元中，T形微带枝节中两个对称的四分之一波长谐振器与矩形辐射贴片的辐射边相邻且平行；所述天线单元中矩形辐射贴片为普通贴片天线，T形微带枝节有两个偏移中心频率的谐振点，但是不参与辐射。本发明天线具有低剖面且结构简单，有效增加了天线频带宽度，同时具有高次谐波抑制以及工作频带内稳定增益等优点。

技术领域

本发明属于天线技术领域，特别是一种具有谐波抑制的单层宽带微带阵列天线。

背景技术

随着科技水平的不断提高和信息时代的到来，现代通信技术已经能够做到随时随地快捷通信，对数据进行快速处理，远程控制仪器设备等。现代通信技术和航天航海、移动互联网、信息处理等技术的结合，使人类步入了信息时代。而现代通信技术的快速发展又对仪器设备提出了更苛刻的要求。随着信息时代的到来以及具有宽带特性的通讯设备的应用，作为现代通信系统的重要组成部分，天线性能的优劣对通信系统的正常运行起到最直接的影响，由此要求天线同时具备多种优良性能。

由于近几十年微波集成电路的发展，产生了对能与集成电路兼容的紧凑型天线的需求。微带天线低剖面、重量轻、易于共形的优点使得它非常适于用在高速的载体上。微带天线有其独特的优点，但是由于它的辐射原理是天线的谐振，所以导致了它的一个最主要的缺点：工作频带宽度太窄，一般的微带行波天线的频带宽度可以达到百分之几十，微带缝隙天线可以达到1％-10％，而普通的微带贴片天线仅为0.6％-3％。基于此，如何在保证天线性能的前提下，展宽天线带宽是微带天线研究的一个重要方向。现有的增大带宽的技术，包括口径耦合馈电，增大介质基板厚度，降低基板介电常数，增加匹配网络，采用多层基板技术，以及通过开缝增加谐振电路等，这些方法一般具有结构复杂，多层结构，电尺寸过大以及难以组成阵列等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低、易于加工实现的低剖面宽频带微带贴片天线阵列，同时具有高次谐波抑制和工作带宽内增益稳定的优点。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种具有谐波抑制的单层宽带微带阵列天线，包括单层的介质基板以及介质基板上设置的天线阵列，该天线阵列中每个天线单元包括矩形辐射贴片、T形微带枝节和接地短路探针，T形微带枝节由三个四分之一波长谐振器构成，交汇点处插入一根接地短路探针；各个天线单元之间通过微带线连接，天线阵列通过馈电点利用探针馈电。

作为一种具体示例，所述天线单元中，T形微带枝节中两个对称的四分之一波长谐振器与矩形辐射贴片的辐射边相邻且平行。

作为一种具体示例，所述天线单元中矩形辐射贴片为普通贴片天线，T形微带枝节对矩形辐射贴片进行耦合馈电，T形微带枝节有两个偏移中心频率的谐振点，但是不参与辐射。

作为一种具体示例，所述天线单元与微带线的连接点位于，T形微带枝节中垂直于矩形辐射贴片辐射边的四分之一波长谐振器的一侧。

作为一种具体示例，所述天线阵列E面与H面的天线单元间距均为0.58λ₀，λ₀为天线在空气中的波长。

本发明与现有技术相比，其显著优点：(1)采用单层介质板，避免了多层叠加的复杂结构，天线结构简单，易于实现加工，成本低；(2)采用微带线进行馈电，2×2阵列可以组成更大阵列，获得更大增益；(3)有效增大了微带阵列天线的频带宽度；(4)该阵列天线的高次谐波得到抑制，工作频带内增益相对稳定。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例阵列天线的整体结构俯视透视图。