橢圓縫隙圓極化微帶天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信、測(cè)控領(lǐng)域中的一種橢圓縫隙圓極化微帶天線，本實(shí)用新型較適合應(yīng)用于要求圓極化輻射天線的通信、測(cè)控系統(tǒng)中。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在通信、測(cè)控系統(tǒng)中可以形成圓極化的微帶天線主要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式，在性能上雖各有特點(diǎn)，但均存在某種不足。
[0003]1、切角圓極化微帶天線:該形式天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輪廓低，但天線軸比、駐波帶寬小于2%0
[0004]2、外接圓極化電橋的圓極化微帶天線形式，該形式的微帶天線軸比、駐波帶寬較寬通常其小于3dB軸比帶寬大于15%，小于2的駐波帶寬大于20%，但外接圓極化電橋占用空間較大、饋線冗長(zhǎng)、差損較大，不利于天線、網(wǎng)絡(luò)一體化設(shè)計(jì)。
[0005]3、縫隙耦合圓極化微帶天線，該形式的圓極化微帶天線與傳統(tǒng)的圓極化微帶天線比較，具有阻抗、軸比帶寬寬的特點(diǎn)，但由于縫隙結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性，往往需要加載隔離電阻實(shí)現(xiàn)較寬的軸比帶寬，這樣產(chǎn)生了兩個(gè)問題:一方面，隔離電阻需要人工焊接，當(dāng)陣列規(guī)模較大時(shí)，需要巨大的工作量，又很難保證單元焊接的一致性；另一方面，隔離電阻會(huì)產(chǎn)生一定的差損，導(dǎo)致輻射增益不同程度的下降。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于避免上述【背景技術(shù)】中的不足之處而提供一種橢圓縫隙結(jié)構(gòu)圓極化微帶天線，本實(shí)用新型的特點(diǎn)是，阻抗、軸比帶寬寬，波束寬度寬，結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。
[0007]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:橢圓縫隙圓極化微帶天線，包括反射地板1、介質(zhì)板2和同軸電纜3，反射地板1設(shè)置在介質(zhì)板2的下方，介質(zhì)板2的上敷銅層為微帶饋線4，介質(zhì)板2的下敷銅層設(shè)置有腐蝕形成的橢圓縫隙5，微帶饋線4與橢圓縫隙5的長(zhǎng)軸的夾角為30度至60度，微帶饋線4在橢圓縫隙5內(nèi)的投影長(zhǎng)度小于橢圓縫隙5的長(zhǎng)軸的一半；同軸電纜3的內(nèi)導(dǎo)體6焊接在微帶饋線4上，介質(zhì)板2的下敷銅層與反射地板1分別焊接在同軸電纜3的外導(dǎo)體8上。
[0008]其中，所述的橢圓縫隙5的長(zhǎng)軸為工作中心頻率對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的0.34倍，長(zhǎng)軸和短軸的比為1.2。
[0009]其中，所述的微帶饋線4與橢圓縫隙5的長(zhǎng)軸的夾角為45度。
[0010]本實(shí)用新型與【背景技術(shù)】比較有如下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、本實(shí)用新型的橢圓縫隙圓極化微帶天線由反射地板1、介質(zhì)板2、同軸電纜3構(gòu)成，能在寬頻帶內(nèi)產(chǎn)生高質(zhì)量的圓極化定向波束，其小于3dB軸比帶寬大于20 %，小于2的駐波帶寬大于25%。
[0012]2、本實(shí)用新型整個(gè)天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，與其他圓極化微帶天線比較無需外接圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)，單點(diǎn)饋電可形成較好的圓極化輻射效果，同時(shí)該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了天線與網(wǎng)絡(luò)一體化設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)陣列天線設(shè)計(jì)，適用于要求圓極化天線的通信系統(tǒng)中。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是槽耦合圓極化微帶天線俯視圖。
[0015]圖3是槽耦合圓極化微帶天線側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參照?qǐng)D1、圖2，圖3，本實(shí)用新型由反射地板1、介質(zhì)板2、同軸電纜3構(gòu)成，圖1是本實(shí)用新型三維結(jié)構(gòu)示意圖，給出了各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，圖2是本實(shí)用新型俯視圖，其中微帶饋線4位于介質(zhì)板2上敷銅層，起到對(duì)輻射縫隙饋電的作用，橢圓縫隙5在介質(zhì)板2下敷銅層，它的作用是輻射或接收?qǐng)A極化電磁信號(hào)，完成電磁信號(hào)轉(zhuǎn)換，實(shí)施例采用印制板敷銅結(jié)構(gòu)，在印制板下方腐蝕形成該橢圓縫隙，此設(shè)計(jì)是為方便同軸電纜3的內(nèi)導(dǎo)體6焊接在微帶饋線4上；同軸電纜3的外導(dǎo)體8焊接在敷銅地板7上，敷銅地板7即介質(zhì)板2的下表面，同時(shí)同軸電纜3的低端焊接在反射地板1上；反射地板1的作用保證天線定向輻射，實(shí)現(xiàn)較高的增益。
[0017]研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)橢圓縫隙5的長(zhǎng)軸為工作中心頻率對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的0.34倍，長(zhǎng)軸和短軸的比為1.2時(shí)，天線軸比小于2dB的帶寬為20%，其中微帶饋線4與橢圓縫隙5的長(zhǎng)軸的夾角當(dāng)從30度?60度時(shí)天線的中心頻點(diǎn)軸比相對(duì)最佳，以工作頻率為4GHz的該形式天線為例，此夾角為45度。
[0018]本實(shí)用新型工作原理如下:當(dāng)發(fā)射信號(hào)時(shí)，發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)，經(jīng)同軸電纜3輸入到微帶饋線4，在橢圓縫隙5上激勵(lì)起旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，經(jīng)反射地板反射后形成定向輻射，并以圓極化電磁波的形式輻射到自由空間，天線的接收和發(fā)射為互易過程，信號(hào)由橢圓縫隙5接收到圓極化信號(hào)，并通過微帶饋線4耦合到橢圓縫隙5上的信號(hào)，最終由同軸電纜3輸出到外接接收機(jī)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.橢圓縫隙圓極化微帶天線，包括反射地板(1)、介質(zhì)板(2)和同軸電纜(3)，反射地板(1)設(shè)置在介質(zhì)板(2)的下方，其特征在于:介質(zhì)板(2)的上敷銅層為微帶饋線(4)，介質(zhì)板(2)的下敷銅層設(shè)置有腐蝕形成的橢圓縫隙(5)，微帶饋線(4)與橢圓縫隙(5)的長(zhǎng)軸的夾角為30度至60度，微帶饋線(4)在橢圓縫隙(5)內(nèi)的投影長(zhǎng)度小于橢圓縫隙(5)的長(zhǎng)軸的一半；同軸電纜⑶的內(nèi)導(dǎo)體(6)焊接在微帶饋線⑷上，介質(zhì)板⑵的下敷銅層與反射地板⑴分別焊接在同軸電纜⑶的外導(dǎo)體⑶上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢圓縫隙微帶天線，其特征在于:所述的橢圓縫隙(5)的長(zhǎng)軸為工作中心頻率對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的0.34倍，長(zhǎng)軸和短軸的比為1.2。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橢圓縫隙微帶天線，其特征在于:所述的微帶饋線(4)與橢圓縫隙(5)的長(zhǎng)軸的夾角為45度。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了橢圓縫隙圓極化微帶天線，涉及通信、測(cè)控領(lǐng)域。本微帶天線包括反射地板1、介質(zhì)板2和同軸電纜3，介質(zhì)板2的上表面設(shè)置有微帶饋線4，介質(zhì)板2的下表面設(shè)置有腐蝕形成的橢圓縫隙5，微帶饋線4在橢圓縫隙5內(nèi)的投影長(zhǎng)度小于橢圓縫隙5的長(zhǎng)軸的一半。本實(shí)用新型根據(jù)通信、測(cè)控對(duì)極化純度、安裝空間要求設(shè)計(jì)，有駐波帶寬寬、軸比帶寬寬的特點(diǎn)；本實(shí)用新型還具有輪廓低、尺寸小、易集成等特點(diǎn)，特別適用于通信、測(cè)控系統(tǒng)中飛行器載體高性能低輪廓圓極化天線的制造。
【IPC分類】H01Q19/10, H01Q1/48, H01Q1/50
【公開號(hào)】CN205016678
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520762275
【發(fā)明人】宋長(zhǎng)宏, 王濤, 路志勇
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年9月29日