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用於自適應抗幹擾天線陣的雙頻疊層微帶天線的製作方法

2023-06-25 10:06:51

專利名稱:用於自適應抗幹擾天線陣的雙頻疊層微帶天線的製作方法
技術領域:
本實用新型主要涉及到天線設備領域,特指一種應用於抗幹擾天線陣的天線。
技術背景現有的導航系統有GPS、GNSS和北鬥,各系統工作頻率不相同,為了使導航定位設 備能具有以上功能,要求天線工作在雙頻段,甚至是多頻段。在衛星導航和定位設備中,要 求天線有寬波束特性,以使在運動中保持衛星在天線波束的覆蓋範圍之內。同時,由於輻 射到地面附近的衛星信號比較微弱,淹沒在噪聲中,易於受到幹擾,必須有較強的抗幹擾能 力。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題就在於針對現有技術存在的技術問題,本實用新 型提供一種結構簡單緊湊、成本低廉、適用範圍廣、抗幹擾能力強的用於自適應抗幹擾天線 陣的雙頻疊層微帶天線。為解決上述技術問題,本實用新型採用以下技術方案。一種用於自適應抗幹擾天線陣的雙頻疊層微帶天線,其特徵在於包括由上至下 依次疊放在一起的上陶瓷介質基板和下陶瓷介質基板,所述上陶瓷介質基板的上表面設有 上層天線貼片,所述上陶瓷介質基板的下表面處設有下層天線貼片,所述下陶瓷介質基板 的下表面處設有饋電網絡電路單元。作為本實用新型的進一步改進所述上層天線貼片為採用同軸饋電的高頻段天線貼片,所述下層天線貼片為採用 電磁耦合饋電的低頻段天線貼片,所述饋電網絡電路單元的兩個探針穿過下層天線貼片上 的通孔後與上層天線貼片相連,所述上層天線貼片和下層天線貼片形成兩個諧振迴路。所述上層天線貼片和下層天線貼片均為正方形貼片,所述正方形貼片的四條側邊 上分別設有一個短截線,用於方便天線調試。所述饋電網絡電路單元為3dB分支電橋。所述下陶瓷介質基板的下表面與饋電網絡電路單元之間設有接地板。與現有技術相比,本實用新型的優點就在於本實用新型用於自適應抗幹擾天線 陣的雙頻疊層微帶天線,結構簡單緊湊、成本低廉、適用範圍廣、抗幹擾能力強,在空間限制 情況下,採用雙層貼片設計,可以節約空間。採用陶瓷介質後,大大減小了天線體積,同時也 提高了天線的溫度穩定性。本實用新型在方形貼片上加短截線,方便了工程調節。本實用 新型適用範圍廣,可以針對不同的需求,天線排布成八元陣或五元陣。

圖1是本實用新型的主視結構示意圖;圖2是本實用新型中下層天線貼片的結構示意圖;[0014]圖3是本實用新型中上層天線貼片的結構示意圖;圖4是本實用新型具體實施例中饋電網絡電路單元的框架結構示意圖;圖5是應用本實用新型組成八元陣的原理示意圖;圖6是應用本實用新型組成五元陣的原理示意圖。圖例說明1、上層天線貼片;2、下層天線貼片;3、接地板;4、下陶瓷介質基板;5、上陶瓷介質 基板;6、饋電網絡電路單元;7、探針;8、短截線;9、天線單元。
具體實施方式
以下將結合具體實施例和說明書附圖對本實用新型做進一步詳細說明。 如圖1、圖2和圖3所示,本實用新型用於自適應抗幹擾天線陣的雙頻疊層微帶天 線,包括由上至下依次疊放在一起的上陶瓷介質基板5和下陶瓷介質基板4,上陶瓷介質基 板5的上表面設有上層天線貼片1,下陶瓷介質基板4的上表面處設有下層天線貼片2,下 陶瓷介質基板4的下表面處設有饋電網絡電路單元6。為了縮小天線體積,上陶瓷介質基 板5和下陶瓷介質基板4均可採用高介電常數的介質板,= 9.2,厚度H1 = H2 = 2. 5mm。雙層印製板採用FR4板材,介電常數ε = 2. 5,厚度H3 = 1mm。下陶瓷介質基板4 的下表面與饋電網絡電路單元6之間設有接地板3。本實施例中,上層天線貼片1為採用同軸饋電的高頻段天線貼片,下層天線貼片 2為採用電磁耦合饋電的低頻段天線貼片,兩者形狀相同且呈同心狀布置,上層天線貼片1 的尺寸大於下層天線貼片2,上層天線貼片1和下層天線貼片2形成兩個諧振迴路。饋電網 絡電路單元6的兩個正交放置的同軸探針7穿過下層天線貼片2上的通孔後與上層天線貼 片1相連,但不與下層天線貼片2接觸。使用時,直接在饋電點饋入等振幅且相位相差90° 的電流。這樣,工作在兩個頻段的化微帶天線堆疊起來,形成了雙頻雙圓極化天線。上層天線貼片1和下層天線貼片2均為正方形貼片,正方形貼片的四條側邊上分 別設有一個短截線8。由於天線加工製造過程中的尺寸誤差和介質基板的介電常數不均勻 等因素,會導致天線的諧振頻率偏移和饋點輸入阻抗改變,從而影響天線輻射效率。因此, 通過改變短截線8的長度就可以微調諧振頻率天線諧振頻率偏低,可以除去短截線8的一 小段。參見圖4,本實施例中饋電網絡電路單元6選用3dB分支電橋,採用探針7饋電,探 針7的直徑d = 0.9mm。第一個饋電點相位0°,第二個饋電點相位90°。固定好第一個饋 電點位置,第二個饋電點從第一個饋電點位置起繞天線中心旋轉90°。兩饋電點饋入幅度 相同、相位相差90°的電磁波,用來激勵兩正交極化模,形成圓極化。雙頻段共用一個輸出 接口連接到低噪放單元,再等功分成兩路輸出,這樣的好處是減少天線的複雜性,系統的靈 敏度的也沒有降低。參見圖5,為採用本實用新型天線作為基本單元組成八元陣的原理示意圖,陣列大 小210mmX230mm,由於天線處在雙頻段工作,實際陣列由於安裝空間的限制,所以陣元間距 需要有個折中考慮,這裡取92mm。參見圖6,為採用本實用新型天線作為基本單元組成五元 陣的原理示意圖,由於八元陣中天線單元9之間的距離較小,耦合較大,實現起來的技術難 度大,也可以排布成五元陣,雖然抗幹擾的個數有所減少,但是整體性能有保障。[0026] 以上所述僅是本實用新型的優選實施方式,本實用新型的保護範圍並不僅局限於 上述實施例,凡屬於本實用新型思路下的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。應當指 出,對於本技術 領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和 潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求一種用於自適應抗幹擾天線陣的雙頻疊層微帶天線,其特徵在於包括由上至下依次疊放在一起的上陶瓷介質基板(5)和下陶瓷介質基板(4),所述上陶瓷介質基板(5)的上表面設有上層天線貼片(1),所述上陶瓷介質基板(5)的下表面處設有下層天線貼片(2),所述下陶瓷介質基板(4)的下表面處設有饋電網絡電路單元(6)。
2.根據權利要求1所述的用於自適應抗幹擾天線陣的雙頻疊層微帶天線,其特徵在 於所述上層天線貼片(1)為採用同軸饋電的高頻段天線貼片,所述下層天線貼片(2)為採 用電磁耦合饋電的低頻段天線貼片,所述饋電網絡電路單元(6)的兩個探針(7)穿過下層 天線貼片(2)上的通孔後與上層天線貼片(1)相連,所述上層天線貼片(1)和下層天線貼 片(2)形成兩個諧振迴路。
3.根據權利要求2所述的用於自適應抗幹擾天線陣的雙頻疊層微帶天線,其特徵在 於所述上層天線貼片(1)和下層天線貼片(2)均為正方形貼片,所述正方形貼片的四條側 邊上分別設有一個短截線(8)。
4.根據權利要求2或3所述的用於自適應抗幹擾天線陣的雙頻疊層微帶天線,其特徵 在於所述饋電網絡電路單元(6)為3dB分支電橋。
5.根據權利要求1或2或3所述的用於自適應抗幹擾天線陣的雙頻疊層微帶天線,其特徵在於所述下陶瓷介質基板(4)的下表面與饋電網絡電路單元(6)之間設有接地板 ⑶。
專利摘要本實用新型公開了一種用於自適應抗幹擾天線陣的雙頻疊層微帶天線,包括由上至下依次疊放在一起的上陶瓷介質基板和下陶瓷介質基板,所述上陶瓷介質基板的上表面設有上層天線貼片,所述上陶瓷介質基板的下表面處設有下層天線貼片,所述下陶瓷介質基板的下表面處設有饋電網絡電路單元。本實用新型是一種結構簡單緊湊、成本低廉、適用範圍廣的用於自適應抗幹擾天線陣的雙頻疊層微帶天線。
文檔編號H01Q1/38GK201611688SQ201020152878
公開日2010年10月20日 申請日期2010年4月8日 優先權日2010年4月8日
發明者吳永清 申請人:湖南華諾星空電子技術有限公司

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