[发明专利]一种双向波束赋形的功分器加载的天线组件

说明书

本发明提供的一种双向波束赋形的功分器加载的天线组件，采用了具有对称双波束的SIW LWA单元进行组阵，单元口面的缝隙长度通过设计为满足二项式分布，两个单元的缝隙宽度不同，设计了具有自抑制阻带功能的基片集成波导侧壁开口；其局部电感需要降低的程度越大，对应的基板侧壁开口越大；还具有一个Z字形的反相不等分功分器，用于提供两路相位相差180度、功率比为1:5的激励源。本发明提供的漏波天线，实现了辐射方向图在一维方向上余割平方分布的双边波束赋形，打破了以往SIW LWA仅在单侧进行余割平方波束赋形的现状；解决了开阻带、子方向图无法同相叠加的技术问题。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种双向波束赋形的功分器加载的天线组件。

背景技术

如今，移动通信已经扩展到各种复杂的环境中，以满足人们对通信全覆盖的要求，特别是在隧道、矿井等长直受限空间内的通信。受限空间中无线通信的质量和可靠性主要依赖于受限空间中无线电波覆盖的均匀性，而无线电波覆盖的均匀性又取决于受限空间内安装的天线的性能。目前，在受限空间中使用的天线有八木天线、螺旋天线和贴片天线，它们的辐射方向图通常具有较宽的波束宽度。当这类天线安装在具有硬边界的受限空间中时，大量的能量会直接辐射到附近的硬边界，从而产生强烈的反射和较大的电波起伏。所有这些问题都会降低系统的效率。目前来说，实现受限空间中均匀的电波覆盖，研究和使用辐射方向图满足余割平方分布的天线是最有效的解决方案。

基于基片集成波导的漏波天线(SIW LWA)具有高方向性、馈电简单和低剖面等优点，近年来受到了广泛的关注。目前只有几种SIW LWA实现了一维单向的余割平方辐射方向图。然而，在实际应用中，移动通信对象通常来自受限空间的两侧，而不是一侧。因此，能够实现辐射方向图满足一维双向余割平方赋形的天线研究尤为重要。

此外，随着智能通信的推广，可智能切换的多波束天线成为了受限空间通信的研究热点。因此，实现受限空间天线的双向波束赋形及其双向赋形波束的可切换性是现代通信系统所必需的。

发明内容

本发明的实施例提供了一种双向波束赋形的功分器加载的天线组件，用于解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种双向波束赋形的漏波天线，包括天线阵元，该天线阵元包括两个对称双波束的SIW LWA单元，每个SIW LWA单元的多个缝隙的长度渐变设置，并且该渐变的缝隙的长度满足二项式分布；该对SIW LWA单元的缝隙的宽度互不相同；

每个SIW LWA单元的基板具有两路金属化通孔阵，每路该金属化通孔阵具有多个开口部，每个该开口部的宽度与电感降低的幅度成正比；

该对SIW LWA单元相互并列布置。

优选地，每个SIW LWA单元的基波辐射波束方向角度θ₀和-1次谐波的辐射角度θ_-1满足θ_-1＝-θ₀。

优选地，包括第一SIW LWA单元和第二SIW LWA单元；

第一SIW LWA单元的缝隙的宽度为1.05mm，缝隙的周期为12.4mm，基板的高度为1.524mm，第一SIW LWA单元的波导宽度为4.1mm；

第二SIW LWA单元的缝隙的宽度为0.67mm，缝隙的周期为7.48mm，基板的高度为1.524mm，第二SIW LWA单元的波导宽度为4.52mm。

优选地，第一SIW LWA单元具有11个缝隙，第一SIW LWA单元的缝隙的长度依次为：0.5mm、0.5mm、1.3mm、2mm、3.12mm、3.4mm、3.27mm、2.47mm、1.8m、1mm和1mm；