[发明专利]一种基于多模融合的超低剖面双频宽波束微带天线

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种基于多模融合的超低剖面双频宽波束微带天线；矩形辐射微带与矩形寄生微带附着于介质基板，位于天线的最上层；介质基板位于基于多模融合的超低剖面双频宽波束微带天线的中间层；金属底板位于介质基板的下层；矩形辐射微带与矩形寄生微带之间有一缝隙用以辐射线极化电磁波；介质基板上沿矩形辐射微带与矩形寄生微带的边缘打金属通孔；金属底板位于整个天线的最下方，安装射频接头。本发明采解决了传统微带天线的低剖面条件下实现天线宽波束的需求；在保证天线高性能的同时，可以最大程度减小天线对载体的外形的影响；有助于获得高性能的宽角扫描相控阵列天线。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于多模融合的超低剖面双频宽波束微带天线。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：低剖面天线以其轮廓低、风阻小、易于实现与载体共形等特点在现代无线通信技术中得到越来越多的应用。像微带天线，平面螺旋天线这种，比如如果天线安装在飞行器表面的时候，低剖面天线能和飞行器表面很好的共形，天线不会对飞行器本身产生额外的空气动力学效应。微带天线因其自身有很多优点，从1980年以来就被广泛应用于军用和民用领域中。微带天线的波束宽度一般能够达到70°～100°，已经具有宽波束的效果。但是随着移动通信系统的不断发展，对于移动通信来说，这个波束宽度还是不够宽。所以近年来具有宽波束的微带天线逐渐发展成一个热点。传统的微带天线受地板的边界条件限制，3dB波束宽度大约为±45°左右，为了展宽微带天线单元的波束宽度，可通常采用高次模工作单元、金属短路柱，或设计多层微带等方法。现有技术一二维大角度扫描平面相控阵列”通过高次模工作单元，实现对天线单元的波束展宽，3dB波束宽度为±60°左右。现有技术二实现宽波束的低剖面圆极化微带天线”通过添加金属短路柱的方法拓宽波束，3dB波束宽度为134°，剖面大于0.1λ但是这种方式不利于加工。现有技术三海事卫星通信终端宽波束天线装置”通过采用双层微带的方式展宽波束宽度，3dB波束宽度为140°，但剖面0.2λ。成本高，用的材料多，加工难度大，现有技术能够实现一定程度的宽波束特性，但与此同时天线的剖面高度会升高，如技术一、技术三；加工难度会增加，如技术二、技术三；以上两点决定了天线的成本升高，在保持低剖面、加工复杂度低的的情况下，实现天线的宽波束特性，可以使宽波束天线的应用范围更加广泛。

上述天线虽然达到微带天线宽波束特性，但是天线的制造成本都较高，阻碍了天线在超低剖面通信系统中的应用。因此，设计出结构简单低剖面微带宽波束天线是天线技术领域亟需解决的问题，具有较大的实用意义。

本发明剖面仅0.03λ，明显低于上述现有的技术剖面，缩小了天线的物理尺寸，降低天线的成本；而且本技术可以实现双频带特性，可在两个频带范围内工作，大大拓展了该宽波束天线的应用条件，为实现天线的多频段工作提供了可能。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于多模融合的超低剖面双频宽波束微带天线。

本发明是这样实现的，一种基于多模融合的超低剖面双频宽波束微带天线，所述基于多模融合的超低剖面双频宽波束微带天线设置有矩形辐射微带、矩形寄生微带、介质基板以及金属底板；

矩形辐射微带与矩形寄生微带附着于介质基板，位于天线的最上层；介质基板位于基于多模融合的超低剖面双频宽波束微带天线的中间层；金属底板位于介质基板的下层；

所述矩形辐射微带与矩形寄生微带之间有一缝隙用以辐射线极化电磁波；

所述介质基板上沿矩形辐射微带与矩形寄生微带的边缘打金属通孔；

所述金属底板位于整个天线的最下方，安装射频接头。