[发明专利]一种具有层叠结构的微带天线

说明书

本发明公开了一种具有层叠结构的微带天线，属于天线技术领域。该天线包括从上到下依次设置的第一介质层、第二介质层、第三介质层以及射频接插件；其中第一介质层、第二介质层和第三介质层采用多层印制板加工工艺实现层与层之间紧密贴合，实现天线结构一体化设计，射频接插件外导体焊接在第三介质层的下表面的金属地上，实现与天线辐射体的可靠固定连接，射频接插件完成微波信号的接收与发射。本发明具有小型化、带宽宽、结构紧凑、可实现双频圆极化辐射特点。

技术领域

本发明涉及到天线技术领域，特别涉及一种具有层叠结构的微带天线。

背景技术

目前，在卫星通信领域通信的频谱越来越宽，对射频终端的要求也越来越高，这就需要天线的工作带宽也逐渐拓宽。卫星通信、导航通信系统往往需要设备，具有收、发信号功能，且收发信号的频段不同，对天线提出的要求就是，多频、宽带工作；随着相控阵天线技术的快速发展，其独有的技术优势使其越来越受到广大工程技术人员的重视，天线辐射单元作为相控阵天线的关键技术部件之一，其性能的优良程度直接影响卫星通信的质量。

现阶段圆极化微带天线主要有以下几种形式：

1、对角线切角圆极化微带天线：该形式天线结构简单，轮廓低，但天线轴比、驻波带宽小于2％。

2、集成电桥的圆极化微带天线形式，该形式的微带天线轴比、驻波带宽较宽通常其小于3dB轴比带宽大于15％，小于2的驻波带宽大于20％，但外接圆极化电桥占用空间较大、馈线冗长、差损较大，不利于天线、网络一体化设计。

3、缝隙耦合圆极化微带天线，该形式的圆极化微带天线与传统的圆极化微带天线比较，具有阻抗、轴比带宽宽的特点，但由于缝隙结构的不对称性，往往需要加载隔离电阻实现较宽的轴比带宽，这样产生了两个问题：一方面，隔离电阻需要人工焊接，当阵列规模较大时，需要巨大的工作量，又很难保证单元焊接的一致性；另一方面，隔离电阻会产生一定的差损，导致辐射增益不同程度的下降。

以上几种圆极化微带天线各有优缺点，虽个别指标特性较优，它们的共性缺陷是无法满足小型化宽频段工作的技术要求，尤其是作为宽带、多频工作的相控阵天线单元。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有层叠结构的微带天线，其具有小型化、带宽宽、结构紧凑和双频圆极化辐射的特点

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种具有层叠结构的微带天线，包括射频接插件，还包括从上到下依次设置的第一介质层、第二介质层以及第三介质层；

所述第一介质层的主体为方形的第一介质板；所述第二介质层的主体为方形的第二介质板；在第一介质板上表面相对的两角位置均设有振子臂；在第二介质板的上表面另一相对的两角位置均设有振子臂；同一表面上两振子臂关于对应介质板上表面的中心点对称，且两振子臂的内顶点连线的水平夹角为45°；

所述振子臂为具有开口的矩形环状结构，振子臂的长边平行于对应介质板其中一边；所述开口均位于对应矩形环状结构的内侧宽边上并紧贴于内侧长边，开口的长度为宽边长度的三分之一；

所述第三介质层的主体为第三介质板，在第三介质板的上表面设有微带功分器，微带功分器包括合成端口和两个输出端口，第三介质板的下表面设有金属地；所述合成端口与射频接插件的内导体连接，金属地与射频接插件的外导体连接；

还包括直线排布的金属过孔组成的金属过孔组，每个金属过孔组分别位于对应振子臂的内侧长边并紧贴于开口位置，且金属过孔组平行于内侧长边并垂直于第一介质板；所述金属过孔组的另一端导通第三介质板下表面的金属地；