[实用新型]一种多层微带天线

说明书

技术领域

本实用新型属于天线技术领域，涉及一种多层微带天线。

背景技术

多层微带天线组合(叠放)工作时，穿过下层天线给上层天线馈电时，往往需要进行屏蔽，减少对下层天线的馈电产生影响，这种操作称为馈电隔离。微带天线的馈电隔离常用的有侧馈和背馈两种方式，当然还会有其它诸如耦合馈电等方式。侧馈是指从辐射器的边沿对天线进行馈电，而背馈是指从微带天线的接地板一方对天线进行馈电。

在多层天线组合使用时，往往需要将多层微带天线以层叠的方式组合使用。这样的话，背馈方式几乎成了多层微带天线馈电的唯一选择。然而，当多层天线都采用背馈方式时，馈电隔离成了多层天线馈电的难点。这是因为对上一层天线的馈电装置都要穿过下一层天线，这不但会对下层微带天线的结构造成影响，而且会影响到下层天线的电气性能指标。

现有技术公开的多层天线的结构(参见图1)，一般包括：上层天线辐射器1-1；销钉2-1；上层天线介质基板3-1、接地板4-1、下层天线辐射器5-1、下层天线介质基板6-1及馈电隔离装置7-1。其馈电方式是在下层天线介质基板6-1的下层天线辐射器5-1到接天线接地板4-1之间合适位置上设置一个短路金属管(往往也就是上层天线馈电装置馈电的外导体)，给上层天线馈电的探针从金属管内穿过，以达到馈电隔离作用。

由于上层天线的馈电隔离装置7-1穿过了下层天线辐射器5-1、下层天线介质基板6-1及接地板4-1，所以在接地板4-1和下层天线辐射器5-1之间形成一个销钉，会产生分布参数。该参数随着馈电隔离装置7-1位置的变化会发生较大的变化。也就是说，在该馈电隔离装置7-1尺寸(直径)一定的情况下，上层天线馈电位置的变化，就会影响下层天线的电参数分布，从而会影响下层天线的馈电位置。也就是说，要想将两层天线的馈电匹配好，两个位置是相关的，改变一个就得同时改变另外一个。

另外，该馈电隔离装置7-1会影响下层天线辐射器5-1上的电流分布，从而影响天线的辐射。其最大可能的影响是会影响天线在各方向的增益，尤其是在较低仰角时，方向图的圆度会遭到破坏。在要求半空间通信的通信方式中，这种破坏是致命的。

因此，现有的多层微带天线的馈电隔离方式存在以下缺点：

1、馈电点位置的改变会改变另一层天线馈电点位置；

2、下层天线馈电点位置很难调节，由于上层天线的馈电装置穿过了下层天线，所以在参数上使得下层天线的设计变复杂了，馈电点位置的选择复杂，且随着上层天线馈电点位置的变化而变化；

3、对方向图的影响，天线的方向图是描述天线辐射的重要手段之一，描述的是天线在各方向上辐射增益等指标。这种馈电方式由于破坏了下层天线辐射器上的电流分布，从而会造成方位角(水平面)上辐射功率不均匀的现象，导致圆度变差；

4、其它方式的馈电点方法也会造成圆度变差，如果采用边馈(从天线辐射器的侧边上馈电)方式，不但会影响天线辐射的圆度，同时还会造成主辐射方向偏离天线正前方。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种多层微带天线，能够有效解决现有技术采用侧馈电方式导致的天线方向图圆度差、主辐射偏离正前方、上层天线馈电位置改变影响下层天线馈电位置以及下层天线馈电位置难以确定的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种多层微带天线，包括接地板和设置在接地板上的若干层微带天线，每层微带天线由上到下依次为辐射器和介质基板，在辐射器下方设有微带天线同轴馈线；

每相邻两层微带天线中位于下层的微带天线中心设有馈电隔离凸台，位于上层的微带天线同轴馈线形成的馈电区分布在馈电隔离凸台内，位于下层的微带天线同轴馈线形成的馈电区分布在馈电隔离凸台外。

位于下层的微带天线的辐射器和介质基板均套设在该层微带天线中心设置的馈电隔离凸台上。

当设置在接地板上的微带天线为两层时，在接地板上由上至下依次设置有上层辐射器、上层介质基板、下层辐射器及下层介质基板，在下层微带天线的中心设置馈电隔离凸台，下层介质基板和下层辐射器均套设在馈电隔离凸台上，上层辐射器下方的上层微带天线同轴馈线依次通过上层介质基板、馈电隔离凸台穿出接地板；下层辐射器下方的下层微带天线同轴馈线通过下层介质基板穿出接地板，上层微带天线同轴馈线形成的馈电区分布在馈电隔离凸台内，下层微带天线同轴馈线形成的馈电区分布在馈电隔离凸台外。