[发明专利]毫米波高增益阵列天线

说明书

本发明公开了毫米波高增益阵列天线，包括波导喇叭、功分器、馈电结构，所述波导喇叭包括喇叭前端部和喇叭后端部，所述功分器包括输入端、功分主体、若干输出端，所述功分主体包括花瓣状异形结构的波导腔体，所述毫米波高增益阵列天线将所述输入端的能量通过所述花瓣状异形结构的波导腔体等分成若干份能量，若干份能量分别通过所述若干输出端传输到所述喇叭后端部并且传输后的若干份能量通过喇叭前端部均匀向外辐射，所述馈电结构与所述功分器电性连接。本发明公开的毫米波高增益阵列天线，其功分器将能量通过花瓣状异型结构的波导腔体均匀向外辐射。

技术领域

本发明属于移动通讯技术领域，具体涉及毫米波高增益阵列天线。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，通信速率依托新型通信技术不断提高。通信信道的最大容量由工作带宽，信道数量和信噪比决定。提升通信速率意味着重新分配宽带频谱资源。物联网终端设备的工作频率主要集中在6GHz以下频段，导致低频频谱资源紧张。因此，高速率无线通信系统将逐步采用具有宽带可用频谱资源的毫米波频段。随着无线通信技术的发展，人们对无线通信设备的要求越来越高。为满足现代民用移动通讯系统和军事探测雷达系统的发展对新一代天线的尺寸、频带、效率、容量以及是否便于安装等要求，新型平板阵列天线是一个重要的研究方向。

天线作为无线通信系统的最前端射频器件，其性能直接影响系统的整体性能，例如：辐射效率和有效增益。故宽带高效率高增益阵列天线是高速率无线通信系统的关键射频器件。传统的天线技术虽然已经发展的相当成熟，然而大部分具有不利于共形、小型化和剖面过高的局限性。平板天线的优势是体积小、易安装集成、成本低、外形美观。

波导开口喇叭天线作为一种应用广泛的微波天线，其优点是结构简单、频带宽、功率容量大、调整与使用方便。它常用于如下几个方面：

1.大型射电望远镜的馈源，卫星地面站的反射面天线馈源，微波中继通讯用的反射面天线馈源；

2.阵列天线的辐射单元；

3.在天线测量中，喇叭天线常用作对其它高增益天线进行校准和增益测试的通用标准等。

发明内容

本发明的主要目的在于提供毫米波高增益阵列天线，其功分器将能量通过花瓣状异型结构的波导腔体均匀向外辐射。

本发明的另一目的在于提供毫米波高增益阵列天线，其具有节约成本、降低加工难度的特点。

为达到以上目的，本发明公开了一种毫米波高增益阵列天线，包括波导喇叭、功分器、馈电结构，其中：

所述波导喇叭包括喇叭前端部和喇叭后端部；

所述功分器包括输入端、功分主体、若干输出端，所述功分主体包括花瓣状异形结构的波导腔体，所述毫米波高增益阵列天线将所述输入端的能量通过所述花瓣状异形结构的波导腔体等分成若干份能量，若干份能量分别通过所述若干输出端传输到所述喇叭后端部并且传输后的若干份能量通过喇叭前端部均匀向外辐射；

所述馈电结构与所述功分器电性连接。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述波导喇叭包括标准的完全对称式矩形波导喇叭和标准的完全对称式圆形波导喇叭。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述功分器为1分4功分器，包括1个输入端和4个输出端，所述1分4功分器由1个输入端通过所述花瓣状异形结构的波导腔体将能量均匀分布到4个输出端，每个输出端对应连接一个喇叭后端部。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述馈电结构包括馈电端口和馈电网络，所述馈电端口与所述功分器的所述输入端电性连接，所述馈电网络在水平面通过H面或E面波导功分器级联构成整个阵列功率分配网络，所述馈电结构用于1分多馈电。