[实用新型]一种高性能波束赋形天线

说明书

本实用新型涉及通信及测控领域中的波束赋形天线技术领域，尤其涉及一种高性能波束赋形天线，包括阵列天线和位于阵列天线周围的赋形结构，赋形结构用于改变阵列天线周围近场的幅度和相位分布，赋形结构为金属贴片或金属网格或金属齿槽或一定介电常数的介质。本实用新型能同时避免复杂的馈电网络和反射天线阵/传输天线阵剖面高的问题，实现天线阵列和波束赋形结构一体化设计，简化生产工艺、降低成本，使其更适用于通信基站微波回传天线。

技术领域

本实用新型涉及通信及测控领域中的波束赋形天线技术领域，尤其涉及一种高性能波束赋形天线，适用于低剖面平板扇区通信天线及电子对抗中的波束赋形天线，特别适用于移动通信基站回传天线领域。

背景技术

随着第四代移动通信的逐渐成熟和第五代移动通信的逐步部署，无线通信业务需求量出现爆炸式增长。第五代移动通信系统的基站数量相比上一代要高出一个数量级，而基站与基站之间的链接、基站与中心站之间的数据回传是必不可少的，基站数据回传有“有线”和“无线”两种方法，“有线”回传主要采用光纤，同轴电缆，而“无线”主要通过微波、毫米波回传。

基站数据微波回传有两种方式：点对点、点对面覆盖。点对点微波回传天线要求高增益，波束宽度非常小；而点对面微波回传天线要求在规定的远场张角范围内实现均匀的辐射增益，在张角范围之外的增益要迅速下降，以便抑制干扰。目前点对面的扇区天线主要有：带有复杂馈电网络的赋形天线阵列、反射阵/传输阵赋形天线。

馈电网络赋形天线的主要问题是馈电网络设计复杂，馈电损耗较大，可靠性相对较低，而且成本相对较高。

反射天线阵和传输天线阵本质上是相同的原理，都需要加载透镜，但传输天线阵可以有效避免馈源遮挡，后期又发展出加载极化反射栅的反射阵，可改变馈源位置减小遮挡。这类天线馈电网络比较简单，但其剖面较高、重量较大。

实用新型内容

本实用新型针对现有复杂的馈电网络和反射天线阵/传输天线阵剖面高的问题，实现天线阵列和波束赋形结构一体化设计，简化生产工艺、降低成本，使其成为更适用于通信基站微波回传天线。

为了实现本实用新型的目的，所采用的技术方案是：一种高性能波束赋形天线，包括阵列天线和位于阵列天线周围的赋形结构，赋形结构用于改变阵列天线周围近场的幅度和相位分布，赋形结构为金属贴片或金属网格或金属齿槽或一定介电常数的介质。

作为本实用新型的优化方案，一定介电常数的介质的介电常数范围为＞2。

作为本实用新型的优化方案，阵列天线为波导喇叭阵列或偶极子天线阵列或贴片天线阵列或缝隙天线阵。

作为本实用新型的优化方案，金属齿槽的形状为矩形台阶状或三角锯齿状或圆弧状。

本实用新型具有积极的效果：本实用新型能够通过天线阵列周围的赋形结构设计控制远场电磁波的覆盖范围，同时避免复杂的馈电网络和反射天线阵/传输天线阵剖面高的问题，实现天线阵列和波束赋形结构一体化设计，简化生产工艺、降低成本，使其更适用于通信基站微波回传天线。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型阵列天线为一维阵列天线的结构示意图；

图3是二维阵列天线的结构示意图；

图4是三维阵列天线的结构示意图；

图5是本实用新型金属齿槽的形状为矩形台阶状的结构示意图；

图6是本实用新型金属齿槽的形状为三角锯齿状的结构示意图；

图7是本实用新型金属齿槽的形状为圆弧状的结构示意图；