[发明专利]一种具有耦合抑制功能的微带天线组合结构

说明书

本发明公开了一种具有耦合抑制功能的微带天线组合结构，包括底层、中间层和上层，底层为印刷金属地板，中间层为介质基板，上层为印刷天线辐射结构，天线由同轴线进行馈电,印刷金属地板上设置有过孔并馈电，所述天线辐射结构包括四元矩形微带天线阵列和圆环形微带天线。本发明能够抑制微带天线间的耦合。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种具有耦合抑制功能的微带天线组合结构。

背景技术

在先进的战机航电系统中，天线由分立天线向孔径综合天线转变。然而，传统机载平台上的天线布局都是经过一定的电磁兼容性设计的，若将本来分布在机身各处的天线放在一起同时工作，各个天线之间的相互隔离性及系统的电磁兼容性将会是一个突出的问题。除此之外，由于在同一个天线孔径工作的天线往往具有相似的功能和相近的工作频率，天线间的相互干扰将会十分严重，进而对整个飞机平台的电磁兼容性会产生巨大影响，轻则导致设备性能降级，重则可能导致设备完全不能工作或者接收错误信息，甚至造成器件的损伤。

现有的天线耦合抑制方法为增大天线间的距离或者设置单一种类的微带天线或者利用飞机机体作为遮挡等，但是由于同一个天线孔径中的各天线之间距离极小，上述方法不再适用。

发明内容

本发明是针对上述缺陷，提供一种具有耦合抑制功能的微带天线组合结构，缩小了空间的同时又降低了天线的耦合强度。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种具有耦合抑制功能的微带天线组合结构，包括底层、中间层和上层，底层为金属地板，中间层为介质基板，上层为印刷天线辐射结构，印刷金属地板上设置有过孔并馈电，其特征在于，所述天线辐射结构包括四元矩形微带天线阵列和圆环形微带天线。

作为优选，上层还有电磁带隙结构。

作为优选，所述天线辐射结构由一个四元矩形微带天线阵列和一个圆环形微带天线组成或由两个四元矩形微带天线阵列和一个圆环形微带天线组成，所述四元矩形微带天线阵列由一分二然后二分四的功分结构将天线馈电处的功率流平均分为4份分别对微带天线阵元进行馈电，所述圆环形天线由一个圆形贴片和一个围绕所述圆形贴片的圆环形贴片构成。

作为优选，每个四元矩形微带天线阵列和每个圆环形微带天线之间设置有所述电磁带隙结构。

作为优选，所述介质基板上加载有导电穿孔；所述四元矩形微带天线阵列上也加载有导电穿孔，所述导电穿孔的半径r_p为0.1mm～1mm。除了馈电需要的导电穿孔外，电磁带隙结构上也加载有导电穿孔，还有一些导电穿孔将天线辐射结构与金属地板连接，导电穿孔的设置均是为了达到耦合抑制的效果。

作为优选，所述金属地板、天线辐射结构和电磁带隙结构均由厚度为0.2～2mm的铜材料印刷制成。

作为优选，所述介质基板的介电常数ε的范围为1～100。

作为优选，所述四元矩形微带天线阵列和圆环形微带天线的波长均为50mm～150mm。

作为优选，所述具有耦合抑制功能的微带天线结构为印刷板制作而成，天线辐射结构和电磁带隙结构通过将金属印刷在介质基板上制成。

电磁带隙结构的每一个金属贴片单元均为正方形形状，正方形边长为W_e，正方形的间距为g_e。其中，W_e随着需要抑制耦合频段的增大而减小，电磁带隙结构的间距g_e为0.1mm～2mm。

作为优选，所述天线以及天线辐射结构的尺寸随天线工作频段的增大而减小。

作为优选，所述介质基板为矩形板，宽W_sub为100mm～300mm,长L_sub为200mm～600mm，厚度h为0.5mm～5mm。