[发明专利]一种收发共口径相控阵天线

说明书

本发明公开了一种收发共口径相控阵天线，包括PCB多层板，所述PCB多层板的正面为天线单元，背面为馈电网络及焊接多功能多通道芯片，其余中间各层为射频信号、芯片的馈电及控制走线，所述PCB多层板上阵列设置的多个收发双频天线，所述PCB多层板上位于多个收发双频天线的中间设有发射单频天线，所述多个收发双频天线上层均设有射频发射天线，所述PCB多层板设有将收发双频天线、发射单频天线隔离的隔离腔结构。通过上述方式，本发明能够解决传统卫通天线不能同时具有低剖面、低成本、易集成、体积重量轻、快速波束扫描的特点。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种收发共口径相控阵天线。

背景技术

无线通信做为当今最重要的通信手段之一，特别今年来卫星通信发展迅速，对于卫通终端的要求也越来越高，传统的卫通终端天线有抛物面天线，VICTS(可变倾角连续断面节)天线，收发分口径相控阵天线。抛物面天线为收发一体、共口径天线，靠机械伺服实现波束扫描，抛物面天线本身体积大，额外增加的伺服的机械结构更增加了其体积重量，不易于集成于各种平台上，尤其对体积重量要求高的车载平台，以及气动性要求高的机载平台，机械扫描方式速度慢且具有惯性的缺点，对于动中通等需要快速切换波束及指向精度高的运用会降低性能，尤其对于日渐成熟的低轨卫星动中通天线，载体的卫星均在运动对波束切换时间和指向精度要求比高轨卫星终端更严格。VICTS天线为平面结构比抛物面天线剖面低，收发分口径，是机扫加点扫的波束扫描方式，因其仍然是机扫形式所以也有惯性的缺点，机械结构也会增加其高度和重量，收发分口径的结构形式使得天线口径大，不易于天线实现轻小型。收发分口径相控天线为全电扫模式，有比抛物面天线和VICTS天线更低的剖面，更轻的重量，更快的波束切换时间，但其收发分口径的排布形式使天线口径大，口径利用率低，且单独制作接收和发射使其有成本高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种收发共口径相控阵天线，能够解决传统卫通天线不能同时具有低剖面、低成本、易集成、体积重量轻、快速波束扫描的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种收发共口径相控阵天线，包括PCB多层板，所述PCB多层板的正面为天线单元，背面为馈电网络及焊接多功能多通道芯片，其余中间各层为射频信号、芯片的馈电及控制走线，所述PCB多层板上阵列设置的多个收发双频天线，所述PCB多层板上位于多个收发双频天线的中间设有发射单频天线，所述多个收发双频天线上层均设有射频发射天线，所述PCB多层板设有将收发双频天线、发射单频天线隔离的隔离腔结构；所述收发双频天线包括发射天线贴片(1)、接收天线贴片(2)、类同轴内导体(4)、类同轴外导体(5)和电桥(6)，所述发射天线贴片(1)、接收天线贴片(2)、类同轴内导体(4)和类同轴外导体(5)构成高频发射天线，所述接收天线贴片(2)、电桥(6)构成了低频接收天线，所述发射天线贴片(1)为天线的辐射贴片，接收天线贴片(2)为低频接收天线的辐射贴片同时也是天线的地，发射天线贴片(1)上的缝隙(19)可使类同轴馈电处于贴片中心，类同轴内导体(4)从接收天线贴片(2)的中心穿过，接收天线采用双馈电形式,由馈电通孔(20)实现，馈电通孔从接收天线贴片(2)处于的十金属层(10)穿过十一金属层(11)底到电桥(6)所处的金属层十二(12)连接到电桥(6)的两个输出端口，电桥(6)的两个输出端口具有90度相位差，且与发射天线的圆极化正交；所述单频发射天线包括发射天线贴片(1)、类同轴内导体(4)、类同轴外导体(5)以及天线地(21)，天线地(21)同收发双频天线的接收天线贴片(2)位于十金属层(10)，接收天线贴片(2)和天线地(21)通过金属层开缝隙(22)分开，所述类同轴外导体(5)和接地孔(3)分别连接到十金属层(10)底和十三金属层(13)。

进一步的是，所述PCB多层板包括九金属层(9)、十金属层(10)、十一金属层(11)、十二第金属层(12)、十三金属层(13)、十四金属层(14)、十五金属层(15)、十六金属层(16)、十七金属层(17)、十八金属层(18)以及各金属层之间的介质层。