[发明专利]一种并馈微带贴片天线阵列

说明书

本发明提供了一种并馈微带贴片天线阵列，包括第一线阵和第二线阵，第一线阵与第二线阵通过主馈线串联连接，主馈线中心位置为第二馈电点；第一线阵包括第一微带线、8个微带贴片单元、8段第二微带线、8个四分之一阻抗变换器，8个微带贴片单元等间距分布在第一微带线上，8个微带贴片单元分别由8段第二微带线与第一微带线连接，第一微带线的中心位置为第一馈电点，8个四分之一阻抗变换器以第一馈电点为对称中心在第一微带线上均匀分布；第二线阵与第一线阵结构相同。本发明提供的并馈微带贴片天线阵列设计简单、采用的贴片单元少、天线阵列尺寸小、增益较大、3dB带宽较宽。

技术领域

本发明属于微波技术与天线领域，具体而言，涉及一种并馈微带贴片天线阵列。

背景技术

天线作为通信系统中的收发装置，对通信系统性能的好坏有直接的影响。随着通信领域对通信质量的要求越来越高，天线一类的产品不仅对自身的性能有很高的要求，而且对形状、尺寸、加工难易程度等方面也有很大的要求。微带贴片天线由于具有体积小、质量轻、剖面低、易共形、易集成、生产成本较低等优点，在移动通信、卫星通信、导弹和遥测、雷达和飞机天线等领域有着广泛的应用。单个微带贴片天线的功率容量较小，增益一般为6dBi-8dBi，于是通过设计微带贴片天线阵列来提高增益、降低副瓣、展宽天线工作带宽来满足工程需要。

发明内容

为了解决单个微带贴片天线增益低、微带贴片天线阵列设计复杂的问题，本发明提供了一种简单的、并联馈电的微带贴片天线阵列。

第一方面，本申请实施例提供了一种并馈微带贴片天线阵列，包括：介质基板、金属地板、微带贴片天线阵列和同轴线；所述金属地板位于所述介质基板的下表面，所述微带贴片天线阵列位于所述介质基板的上表面；

所述微带贴片天线阵列包括第一线阵和第二线阵，所述第一线阵与所述第二线阵通过主馈线串联连接，主馈线中心位置为第二馈电点；

所述第一线阵包括第一微带线、8个微带贴片单元、8段第二微带线、8个四分之一阻抗变换器，8个微带贴片单元等间距分布在第一微带线上，8个微带贴片单元分别由8段第二微带线与第一微带线连接，第一微带线的中心位置为第一馈电点，8个四分之一阻抗变换器以第一馈电点为对称中心在第一微带线上均匀分布；

所述第二线阵与所述第一线阵结构相同；

所述第一线阵和第二线阵的微带贴片单元均等幅同相电流激励。

其中，所述介质基板采用Rogers RO4350材料，相对介电常数为3.66，损耗正切为0.004，厚度为0.508mm。

其中，所述第一微带线的长度为7倍的介质波长，宽度为0.26至0.31mm。

其中，所述微带贴片单元采用矩形微带贴片单元，输入阻抗为50欧姆，长度为2.8mm，宽度为3.8mm。

其中，所述第二微带线的长度为2.25mm至2.75mm，宽度为0.18mm至0.22mm。

其中，所述第一线阵中相邻两个微带贴片单元的间距为一个介质波长。

其中，所述第二微带线采用正馈的方式对微带贴片单元馈电，在微带贴片单元宽度的中心位置处与其连接，并与所述第一微带线垂直连接。

其中，所述主馈线呈螺旋桨形状，中心位置圆形的半径为0.25mm；以中心位置圆形的直径为对称轴分为上下侧两部分，上侧部分包括一个梯形和一个矩形，梯形上底为0.2mm，下底为1mm，高为2.1mm，矩形长为1.2mm，宽为1mm；下侧部分与上侧部分结构相同。

其中，所述主馈线与所述第一线阵垂直连接，连接点位于所述第一馈电点处；所述主馈线与所述第二线阵垂直连接，连接点位于第二线阵的馈电点处。