[实用新型]电视及雷达平面天线

说明书

本发明是一种电视及雷达平面天线。它采用微带天线结构，其结构特征是：在介质基片的上面制成天线辐射单元，另一面是接地的金属板。它具有体积小、增益高、重量轻、厚度薄、成本低、结构简单和制作容易等特点。不仅适用于UHF普通电视和SHF卫星电视，而且也可用于L、C、K波段雷达及微波通讯。

现有的卫星电视及雷达天线多数采用抛物面天线，这种传统的天线不仅体积大、重量沉、造价高、而且调整麻烦。为此，本发明提出一种薄形平面天线，其基本构成如图1所示。下面结合图1说明结构特征。

在图1中，2为介质基片。可选用四氟乙烯、聚苯乙烯印刷电路板、玻璃、云母、氧化铍、石英、有机玻璃、陶瓷及塑料等基板材料。在介质基片上用光刻、腐蚀、蒸发、溅射、沉积、喷涂、粘贴、镀膜等方法制成天线辐射单元。

天线辐射单元1的形状可根据需要设计成矩形、方形、园形、环形、扇形、条形、齿形、半园形、椭园形、三角形、城墙形、方环形及多边形等各种形状。介质基片的厚度很薄（小于波长）。在介质基片的另一面可采用与上相同的方法制成导电的接地电极3。天线辐射单元1通过宽度较窄的微带4与馈线相连。

也可在介质基片上制作出多个天线辐射单元，例如在玻璃窗上用真空镀膜方法（或塑料镀膜）制作成百上千个天线辐射单元，将它们串联，并联或串并联馈电。虽然每个天线辐射单元的增益小于1分贝，但成百上千个加起来可获得数十分贝的的增益。由于它的厚度仅有几厘米，因此可以制成薄形高增益的平面天线阵。下面结合附图说明各种形状天线辐射单元的实施例：实施例1，UHF普通电视天线

图1为UHF普通电视天线，用于接收470～486兆赫的电视广播或雷达测高。它采用矩形天线辐射单元1、其长度L为140毫米，宽度S为110毫米、制作在厚度为3.2毫米的介质基片2上。介质基片长293毫米，宽176毫米，介质基片的另一面为接地的金属极板3。天线辐射单元1通过微带4与馈线相连。

也可将天线辐射单元设计成园形，其直径约等于λ₉／2其中λ₉为电磁波在介质基片中的波长，显而易见，当频道不同时，天线辐射单元的尺寸也应改变。

根据接收天线与发射天线互易原理，平面天线也可用于发射天线。

实施例2，K波段卫星电视及雷达平面天线阵

图2，为K波段卫星电视及雷达平面天线阵。用于接收11.7～12.5GHz的卫星电视及K波段雷达信号。它的结构是在厚度为0.8毫米的聚苯乙烯印刷电路板2上用照像腐蚀的方法，在其一面制成32×26个城墙形天线辐射单元。天线辐射单元的外形物征如图3所示，每个高度H为8.2毫米，宽度L为4.1毫米，各天线辐射单元之间D相距12.3毫米。每行32个天线辐射单元，互相串联，由一条宽度W为1.2毫米的城墙形微带连贯而成，每行的终端接有匹配电阻R。此平面天线共有26行，各行A点并联馈电。印刷电路板的另一面是接地的金属箔电极。整个印刷电路板安装在长度为620毫米，宽度为560毫米，厚度为25毫米的天线框架上，用直径40毫米的天线杆4支撑。

上述平面天线共有832个天线辐射单元，天线重量8公斤，增益36分贝。

实施例3  C波段卫星电视及雷达平面天线阵

图4，为C波段卫星电视及雷达平面天线阵用于接收3.7～4.2千兆赫的卫星电视及C波段雷达信号。

这种平面天线的结构是在厚度为1.6毫米的有机玻璃板2上粘贴有方环形金属箔天线辐射单元，如图5所示。方环的周长L等于5毫米，各方环间距D为5毫米，微带宽度W为1毫米，共18行各行A点并联馈电。每行终端接有匹配电阻R。在有机玻璃板的另一面贴上一层接地的金属箔3，它与金属框架相连。金属框架长880毫米，宽560毫米，厚30毫米，用直径为48毫米的天线杆4支撑。这种平面天线允许有较大的波束倾斜角（可大于20度），因此可以直接在玻璃窗上粘贴金属箔天线辐射单元。或者在玻璃上用镀膜的方法制成方环形天线辐射单元来组成上述平面天线阵。

实施例4  S波段卫星电视及雷达平面天线阵

图6，为S波段卫星电视及雷达平面天线阵用于接收2.5～2.69千兆赫的卫星电视及S波段雷达信号。

这种平面天线是在厚度为1.6毫米的覆铜印刷电路板上用光刻技术腐蚀出320个带有切口的园片形天线辐射单元。（如图7所示）各天线辐射单元的直径为38毫米，切口宽度M为6毫米，切口深度N为6毫米。每4个园片为一组，用宽度W为1.7毫米的微带相连。两园片的间距S为38毫米，各天线辐射单元并联馈电，其间距L为76毫米，H为152毫米，印刷电路板的另一面为接地铜箔。如此组成的平面天线阵按装在长度为1580毫米，宽度为130毫米，厚度为40毫米的天线框架上，用直径为50毫米的天线杆4支撑。