[发明专利]一种微带阵列天线

说明书

技术领域

本发明涉及微带天线技术，特别是一种微带阵列天线。

背景技术

微带天线是近几年使用最广泛的一种天线，与传统天线相比，有着许多无可替代的优点。它体积小，重量轻，具有平面结构，因而容易与导弹、卫星等载体结合形成共形结构。不仅如此，微带天线还具有结构紧凑、性能稳定的特点，广泛应用于印刷电路技术大批量生产，而且便于实现双频段、双极化等诸多功能。但是微带天线也同样具有频带窄、损耗大、功率容量小等缺点，因而在实际应用用受到了一定限制，为了克服这些缺点，现在通常将微带天线通过一定方式组成微带天线阵，提高了天线增益、带宽，实现某些指定的方向性要求，加大了微带天线的应用。

随着高功率微波辐射技术的发展，对于高功率辐射天线的要求也越来越高。高功率径向阵列天线是近年来提出的一种新型高功率微波天线，通过将多个子阵进行组合即可得到高增益阵列天线，相关研究员也对其进行了大量研究。但是实现上述高增益天线的前提是将高功率微波源的输出功率分配成多路，并对各个子阵进行馈电，因此设计一种高功率、低损耗、可实现高功率多路输出的高功率功分器就非常必要。由于阵列天线通常采用等路径馈电方式，因此必然存在着功分器输出端口和各个子阵输出端口的等路径连接问题，需要一个较为复杂的级联结构来解决此问题，从而影响整个天线系统的辐射效率和结构紧凑性。T型结功分器具有一分二的功能，通过多级级联可以实现等幅等相多路分配。但是当整体结构过于松散，传输路径较长时，其插入损耗相对偏大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微带阵列天线，解决传统微带阵列天线使用T型结功分器时造成的波束偏移、频带窄、结构松散等问题。

实现本发明目的的技术方案为：一种微带阵列天线，包括介质基板和设置在介质基板上的八组辐射单元，每组辐射单元包括两个相同频段的子辐射单元，十六个子辐射单元在介质基板上按照4×4沿同一方向排列；

每一组中的两个子辐射单元间的馈电网络为一个第一一分二T型结功分器，每个第一一分二T型结功分器的两输出端口通过微带线连接对应的两个子辐射单元，每两个第一一分二T型结功分器输入端口与一个第二一分二T型结功分器输出端口通过微带线相连，每两个第二一分二T型结功分器输入端口与一个第三一分二T型结功分器输出端口通过微带线相连，两个第三一分二T型结功分器输入端口与第四一分二T型结功分器输出端口通过微带线相连，第四一分二T型结功分器输入端口作为馈电端口。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：

(2)本发明采用4*4微带阵列天线，同时改变馈电网络的设计，提高了天线的增益的同时，很好的解决了使用传统单一T型结功分器时造成的波束偏移，天线整体空间浪费等问题；(2)将传统的T型结功分器中增加一段弧形传输线，这样可以避免直线分布造成的空间浪费，减少天线占用面积，增加整个天线结构的紧凑性，从而提高整个天线的辐射效率。

附图说明

图1为微带阵列天线整体结构图。

图2为传统微带阵列天线方向图。

图3为本发明微带阵列天线方向图。

图4为传统微带阵列天线驻波比图。

图5为本发明微带阵列天线驻波比图。

图6为本发明功分器回波损耗图。

具体实施例

结合图1，一种微带阵列天线，包括介质基板和设置在介质基板上的八组辐射单元，每组辐射单元包括两个相同频段的子辐射单元，十六个子辐射单元在介质基板上按照4×4沿同一方向排列；

每一组中的两个子辐射单元间的馈电网络为一个第一一分二T型结功分器，每个第一一分二T型结功分器的两输出端口通过微带线连接对应的两个子辐射单元，每两个第一一分二T型结功分器输入端口与一个第二一分二T型结功分器输出端口通过微带线相连，每两个第二一分二T型结功分器输入端口与一个第三一分二T型结功分器输出端口通过微带线相连，两个第三一分二T型结功分器输入端口与第四一分二T型结功分器输出端口通过微带线相连，第四一分二T型结功分器输入端口作为馈电端口；通过级联方式连接整个馈电网络，保证做到16等分。

进一步的，第二一分二T型结功分器输入端口与第三一分二T型结功分器输出端口通过90度弧形传输线相连。90度弧形传输线为一段四分之一圆弧的传输线。

进一步的，每个子辐射单元均为一矩形微带贴片。

进一步的，介质基板的厚度为2mm，材料为Rogers Ro 4350，介电常数为3.66。

进一步的，介质基板背面设置有接地层。