本發(fā)明涉及天線，特別是涉及一種饋電網(wǎng)絡(luò)及方向圖賦形天線。

背景技術(shù)：

1、饋電網(wǎng)絡(luò)在天線系統(tǒng)中用于傳輸和分配射頻信號的電路結(jié)構(gòu)，其主要功能是將信號從發(fā)射機(jī)送到天線各個輻射單元，或?qū)⒔邮盏降男盘枏奶炀€傳遞回接收機(jī)。它不僅要確保信號傳輸?shù)挠行裕€需要通過調(diào)節(jié)各天線單元的振幅和相位，以優(yōu)化天線的輻射模式和方向圖。根據(jù)頻率、功率和結(jié)構(gòu)要求的不同，饋電網(wǎng)絡(luò)可以采用多種形式，如同軸電纜、微帶線、波導(dǎo)及功分器等。

2、傳統(tǒng)的饋電網(wǎng)絡(luò)常存在對稱性不理想的問題，這將會導(dǎo)致天線單元接收到的信號強(qiáng)度和相位不均勻。這種不均衡性會引發(fā)天線輻射波束的不穩(wěn)定性和方向圖失真，尤其在大規(guī)模天線陣列中，對稱性不足會顯著削弱系統(tǒng)的增益和輻射效率。

3、此外，傳統(tǒng)的饋電網(wǎng)絡(luò)存在隔離電阻較大，傳輸損耗較大的現(xiàn)象。隔離電阻較大會降低信號傳輸質(zhì)量，還可能引發(fā)駐波比增大，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)能量損耗和反射功率增加。而高損耗容易降低系統(tǒng)的傳輸效率，還會導(dǎo)致天線的輻射性能下降，影響天線系統(tǒng)的整體可靠性和使用壽命。

4、因此，在設(shè)計(jì)饋電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要特別關(guān)注其對稱性、阻抗匹配和傳輸損耗等因素，以確保天線系統(tǒng)的高效工作和穩(wěn)定性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種對稱性好，能夠減少隔離電阻，減小傳輸損耗的功率等分、等相位差的饋電網(wǎng)絡(luò)及方向圖賦形天線。

2、一種饋電網(wǎng)絡(luò)，所述饋電網(wǎng)絡(luò)呈圓弧形，在所述圓弧形結(jié)構(gòu)上等間隔設(shè)置若干功分器，各所述功分器之間通過移相傳輸線連接；

3、在所述圓弧形結(jié)構(gòu)的圓心附近，還設(shè)置有若干金屬柱，所述金屬柱環(huán)向等間隔設(shè)置；

4、各所述功分器沿所述圓弧形結(jié)構(gòu)的徑向，通過阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線連接所述金屬柱。

5、其中一個實(shí)施例中，所述功分器采用微帶結(jié)構(gòu)。

6、其中一個實(shí)施例中，所述各所述功分器之間的移相傳輸線帶寬不同。

7、其中一個實(shí)施例中，所述阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線包括第一阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線與第二阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線；

8、所述第一阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線的輸入端連接所述功分器，輸出端連接所述第二阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線的輸入端；所述第二阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線的輸出端連接所述金屬柱；

9、所述第一阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線與所述第二阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線的帶寬不同。

10、其中一個實(shí)施例中，所述第一阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線的帶寬小于所述第二阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線的帶寬。

11、其中一個實(shí)施例中，所述第一阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線為四分之一波長阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線。

12、其中一個實(shí)施例中，所述第二阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線的特性阻抗與饋源天線相同。

13、一種方向圖賦形天線，采用所述的饋電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行天線的方向圖賦形。

14、其中一個實(shí)施例中，方向圖賦形天線還包括：饋源天線、金屬接地板及部分反射面；

15、所述部分反射面同軸懸置于所述饋源天線的上方；所述金屬接地板位于所述饋源天線的下方，并與所述饋源天線同軸連接；

16、所述饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在所述金屬接地板的下方，并與所述饋源天線連接，用于將輸入信號分為若干輸出，為所述饋源天線提供設(shè)定相位差的激勵。

17、其中一個實(shí)施例中，所述部分反射面包括介質(zhì)基板，以及印刷在介質(zhì)基板下表面的若干多邊形金屬貼片；

18、通過調(diào)整所述多邊形金屬貼片的角度，以調(diào)整所述部分反射面的反射系數(shù)。

19、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的饋電網(wǎng)絡(luò)及方向圖賦形天線具有以下效果：

20、1.本發(fā)明提供的饋電網(wǎng)絡(luò)，通過圓弧形的設(shè)計(jì)，能夠在360度范圍內(nèi)對功分器進(jìn)行等間隔分布，對稱性好，能夠確保信號在每個功分器和傳輸路徑上的相同電氣距離，進(jìn)而使每個支路的電氣性能趨于一致，有效減少信號干擾和互調(diào)失真，提高饋電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和一致性。

21、2.通過對稱性的設(shè)計(jì)，可以減少信號傳輸路徑上的不規(guī)則性和阻抗不匹配，從而減少了對隔離電阻的需求。另外，傳輸信號之間的干擾較小，也有助于降低各通道之間的相互影響，提高信號的隔離度。

22、3.對稱的布局減少了電磁場的分散和不必要的損耗；另外，功分器設(shè)置在圓弧形結(jié)構(gòu)上，金屬柱設(shè)置在圓心附近，沿徑向?qū)⒐Ψ制髋c金屬柱連接，這種直線連接的方式能夠縮短連接距離，使得更多的能量有效傳輸，降低了整體的傳輸損耗；另外，還實(shí)現(xiàn)了阻抗的轉(zhuǎn)換，將水平傳輸引導(dǎo)至垂直傳輸。

23、4.對稱性的饋電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠保持各通道的相位一致性，從而減少相位誤差，從而進(jìn)一步減少信號的能量散失，并提升整體傳輸效率。

技術(shù)特征：

1.一種饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述饋電網(wǎng)絡(luò)呈圓弧形，在所述圓弧形結(jié)構(gòu)上等間隔設(shè)置若干功分器，各所述功分器之間通過移相傳輸線連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述功分器采用微帶結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述各所述功分器之間的移相傳輸線帶寬不同。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線包括第一阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線與第二阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述第一阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線的帶寬小于所述第二阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線的帶寬。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述第一阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線為四分之一波長阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的饋電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述第二阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線的特性阻抗與饋源天線相同。

8.一種方向圖賦形天線，其特征在于，采用權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的饋電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行天線的方向圖賦形。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方向圖賦形天線，其特征在于，所述方向圖賦形天線還包括：饋源天線、金屬接地板及部分反射面；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方向圖賦形天線，其特征在于，所述部分反射面包括介質(zhì)基板，以及印刷在介質(zhì)基板下表面的若干多邊形金屬貼片；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種饋電網(wǎng)絡(luò)及方向圖賦形天線。饋電網(wǎng)絡(luò)呈圓弧形，在圓弧形結(jié)構(gòu)上等間隔設(shè)置若干功分器，各功分器之間通過移相傳輸線連接；在圓弧形結(jié)構(gòu)的圓心附近，還設(shè)置有若干金屬柱，金屬柱環(huán)向等間隔設(shè)；各功分器通過阻抗轉(zhuǎn)換傳輸線連接所述金屬柱，進(jìn)行信號的傳輸。本發(fā)明提供的饋電網(wǎng)絡(luò)對稱性好，能夠減少隔離電阻，減小傳輸損耗。

技術(shù)研發(fā)人員：葉源,蘇劍,姜仁勇,文娟,聶莎,王嘉怡,邵志強(qiáng),楊順,易浩,劉晴,王雨晴,陳欽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南先進(jìn)技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6