[发明专利]微波天线的结构

说明书

本发明一般来说涉及一种用于接收例如用于卫星广播的平面阵列型微波天线，更具体地说涉及一种微波天线结构。

在已有技术中，一种圆极化波平面阵列天线即悬线馈送型平面天线已经被提出过，在这种天线中，衬底是夹在金属板或金属化的塑料板间的，上有多个形成辐射单元的一部分的分隔的孔，数量对应于分隔孔的每一对相互垂直的谐振探针形成在一个公共平面上;馈送到这对谐振探针的信号在悬线内进行同相位混合（在与本申请共同待审查的申请日为1986年7月22日的美国专利申请888，117号和申请日为1987年6月4日的美国专利申请058，286号中已经描述）。

与现有的天线相比，人们希望上述天线厚度减小，而且机械结构简化。进而言之，人们希望采用一种易于在市场上得到的用于高频的廉价基片就能够获得等于或大于目前使用的高价格的微带线基片所达到的天线增益。

这种悬线所能得到的优点是：作为用于该平面天线的馈送电路它形成低损耗线，并且能够被形成于廉价的薄膜形衬底之上。而且，由于这种普通的平面天线利用圆形或矩形波导孔元件作为辐射单元，因此它就有可能构成一个在比较宽的频率范围内具有较小增益偏差的天线阵。

同时，为了减少平面天线阵的厚度，已经建议使用一种补片型微带线天线元件。这种补片型微带线天线有效地利用了悬线和薄辐射单元的优点，因此它在获得高的效率和宽的带宽的同时还能减少厚度和重量。这种天线公开在与本申请共同待审查的申请日为的1988年7月25日的美国专利申请223，781号中。

在一个悬线馈送型平面阵列天线中，其衬底是夹在一对金属板或金属化的塑料板之间的，在衬底上与其中一个金属板或金属化塑料板上形成的开口相应的位置形成了许多的谐振型印刷补片辐射器，从而构成了平面天线。

然而，在与本申请同时待审查的美国专利申请233，781号中的平面阵列天线中，数量很大的谐振型印刷补片辐射器具有在其周围作为支撑部分的凸缘，因此，在制造过程中，切削加工就变得十分必要了。这样它们就不能够高效率地大批量生产，并且成本增加。

因此，本发明的目的是要提供一种体积小、重量轻、结构简单而性能优良的、改进的悬线馈送型平面阵列微波天线。

本发明的另一个目的是要提供一种能够有效地大批量生产的平面阵列天线。

本发明的又一个目的是提供一种能够低成本制造的平面阵列天线。

根据本发明，所提供的悬线馈送型平面天线包括：在一个顶板和一个底板之间的一个衬底，所述顶板具有多个限定辐射单元的被分隔的孔;相应数量的辐射器分别与所述孔对准而构成在所述衬底上，从而与顶板上的相应的所述多个孔形成辐射单元阵列;以及由所述衬底上的导电金属片和顶板、底板之间的空腔形成的馈送装置，用于馈送所述辐射器;还包括：天线罩、后盖、杆、安装装置和调整装置;其特征在于，所述顶板的第一部分和所述底板的第一部分分别由实质上没有凸出物的平板形成，所述顶板的第二部分和所述底板的第二部分分别在所述顶板和底板围绕着所述辐射单元的多个相应位置上利用使顶板和底板变形而形成突出物，这些凸出物在所述顶板与衬底之间以及在所述底板与衬底之间伸出，从而支撑所述衬底。

本发明的上述以及其他目的、特征和优点通过对如下的优选实施例 并结合附图的描述将变得更清楚。附图中相同的参考标号表示同样的另件或部件。

图1是按照本发明的一个天线实施例的主要部分的顶视图。

图2是通过图1中Ⅲ-Ⅲ线的剖面图。

图3A、3B和3C分别用于解释本发明的顶板和/或底板的冲压处理过程。

图4A和4B分别为在本发明中使用的圆极化波辐射单元的顶视图和剖面图。

图5是在本发明天线中使用的悬线的剖面图。

图6和图7分别表示本发明天线中使用的圆极化波辐射装置的特性曲线。

图8A至8C分别用于表示本发明天线馈送部分的一个外部部分的结构。

图9是表示本发明天线馈送部分的外部装配过程的示意图。

图10A和10B分别是本发明天线整个装置的剖面图和后视图。

图11是表示将本发明天线的主体安装到后盖上的结构图。

图12是本发明天线中使用的底板的一个例子的顶视图。

图13A和图13B是表示将本发明天线的主体安装到后盖上的另一个例子的结构图。

图14是将本发明天线后盖安装到一个杆上的结构的一个例子。

图15示出将本发明天线的后盖安装到杆上的一个例子。

图16是用于说明如何调整本发明天线仰角的示意图。