[发明专利]一种降低耦合的二元微带阵列天线

说明书

本发明公开了一种降低耦合的二元微带阵列天线包括：同轴馈电、介质基板、两块矩形辐射单元和两条弯折线；当同轴馈电外接信号源后，通过内导体将信号传输到两块矩形辐射单元，两块矩形辐射单元向周围空间辐射，此时，两条弯折线为两块辐射单元之间耦合的电磁波形成两条传播路径，两条传播路径上的信号幅值相同但相位相反，最终通过外导体输出，从而实现降低二元微带阵列天线在工作范围内最大可以实现53dB的去耦合效果，具有结构更加简单，去耦合效果好，同时还可以适用于多元微带阵列天线的去耦合。

技术领域

本发明属于天线技术领域，更为具体地讲，涉及一种降低耦合的二元微带阵列天线。

背景技术

天线作为无线电信号的收发装置，已经成为无线系统中不可或缺的组成部分，被广泛应用在移动通信、广播电视、雷达探测、卫星导航及深空探测等各种应用领域。随着人们对天线技术的深入研究及其理论的完善，各式各样的天线被开发出来。即便如此，由于电性能的局限性，单个天线往往并不能满足日益苛刻的应用指标要求，因此在实际应用中，引入阵列天线来实现这些特性。然而，随着天线分集、超宽带阵列、相控阵、智能天线、MIMO(Multiple Input multiple Output)系统、GPS(Global Position System)等多天线应用的提出，天线单元之间的强烈的耦合，也因而成为多天线系统应用的一个瓶颈。

天线的互耦效应直接影响到天线性能,如在射频识别系统中，收发天线间的互耦导致了通道间隔离度的恶化，从而影响了射频标签的读取距离；在自适应天线阵，互耦会影响方向图零点深度，并造成信噪比的降低；对于相控阵，互耦会影响阵中单元的方向图与输入阻抗，以至于阵列出现扫描盲点并影响扫描范围。总之,天线的互耦效应的存在,使天线达不到最佳设计效果。

微带天线具有许多优点,例如重量轻、体积小、成本低、剖面低以及能与微波集成电路和光电集成电路兼容等，因此，微带天线及其阵列已经被广泛应用于各种无线通信及雷达系统中。但是,当微带天线及其阵列工作时,会在基底中激励起表面波,这使得阵列单元间的互耦增大,天线及其阵列增益降低。

在微带线阵中，现有的去耦合的方法有加载电磁带隙结构(EBG)、缺地陷结构(DGS)以及加载去耦网络等，但是有些方法需要多层介质基底，导致结构过于复杂，有些方法去耦合效果不理想。本发明是通过在地板上开槽，并在槽中加载两条弯折线来实现去耦合的效果。该方法不仅具有结构简单，易共形等优点，而且具有很好的去耦合效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种降低耦合的二元微带阵列天线，通过在二元微带天线的金属地板上开矩形槽，并在矩形槽的适当位置处加载两条弯折线，从而实现降低耦合的效果。

为实现上述发明目的，本发明一种降低耦合的二元微带阵列天线，其特征在于，包括：同轴馈电、介质基板、两块矩形辐射单元和两条弯折线；

所述的同轴馈电包括：内导体和外导体，内导体和外导体均为圆柱体；其中，内导体与两块矩形辐射单元连接，外导体与金属地板连接；

所述的介质基板上表面印制有两块矩形辐射单元，其下表面为金属地板，在金属地板中心位置处开一矩形槽，该矩形槽的长度和介质基板的宽度相同，其宽度与两块辐射单元之间的距离相同；

所述的两块矩形辐射单元尺寸完全相同，且关于介质基板的纵向中心线对称，其长度为L₁，宽度为W₁，间距为L₃；

所述的两条弯折线尺寸完全相同，加载在矩形槽中，其中，第一条弯折线的下端距离介质基板上端的距离为L₄，第二条弯折线距离第一条弯折线的距离为L₅，两条弯折线的相对距离可以根据实际情况进行微调，从而降低耦合；