[其他]一種微帶天線陣

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87205268
• 申請(qǐng)日: 1987-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87205268U
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林昌祿;徐剛;陸億瀧;王家貴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都電訊工程學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q21/00
• 分類(lèi)號(hào): H01Q21/00
• 代理公司: 成都電訊工程學(xué)院專(zhuān)利代理室
• 代理人: 盛明潔

本實(shí)用新型屬于微帶天線領(lǐng)域。

眾所周知，微帶天線具有剖面低、重量輕、容易加工和造價(jià)低等特點(diǎn)近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。微帶天線的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，其中較多的一類(lèi)應(yīng)用就是在飛行體表面上構(gòu)成一種全向覆蓋微帶天線陣。對(duì)此，各國(guó)天線研究人員已做了不少工作。例如美國(guó)電氣工程師會(huì)刊天線與傳播專(zhuān)刊22卷74－77頁(yè)1974年1月（IEEE??Trans??AP－22??PP74－77、Jan.1974）曾提出過(guò)一種纏繞式結(jié)構(gòu)的全向波束微帶天線陣，該種天線陣經(jīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)可以形成空錐波束。但從天線陣結(jié)構(gòu)上看，由于每個(gè)微帶天線單元要纏繞在柱體周面，故要求較大尺寸的介質(zhì)板材進(jìn)行制做。當(dāng)天線所依附的柱體直徑較大時(shí)，這種要求變得相當(dāng)苛刻，甚至無(wú)法得到滿(mǎn)足。英國(guó)電波與天線國(guó)際年會(huì)，論文集397－401頁(yè)（IEE??INT.Conf.on??AP??York.England??PP397－401.1981）曾提出過(guò)一種錐形波束天線陣，他們采用了離散式線陣組合，解決了材料問(wèn)題。但由于在該天線陣中采用的是垛口式微帶天線做為基本構(gòu)陣單元，故功率分配不易調(diào)整，難以達(dá)到低付瓣電平；再者垛口天線元的尺寸不能隨意改變，這對(duì)減小天線面積是不利的。

本實(shí)用新型的目的在于提出一種新型結(jié)構(gòu)的微帶天線陣，使其對(duì)材料尺寸無(wú)苛刻要求，對(duì)單元輻射強(qiáng)度的調(diào)整較易，具有更緊湊的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型用矩形微帶天線元為構(gòu)陣單元，它由長(zhǎng)度可以任意選取的細(xì)微帶線聯(lián)結(jié)構(gòu)成線型行波微帶天線陣。將一個(gè)以上的線型行波天線陣圍在柱面四周，以平行柱體軸線方向離散安置，（見(jiàn)附圖1）。各線陣以任一形式的功分器饋電。線陣的波束偏角θ_m可按下面關(guān)系式計(jì)算：CoSθm＝λ_o／λ_g－λ_o／d

式中λ_o和λ_g分別為天線工作波長(zhǎng)和導(dǎo)行波長(zhǎng)，由附圖3可見(jiàn)，d為相鄰單元間距。為使結(jié)構(gòu)緊湊，取d值小于λ_g。本實(shí)用新型構(gòu)成天線陣的基本單元——矩形微帶天線的尺寸可以按需要加以調(diào)節(jié)，以得到低付瓣。線陣中單元的個(gè)數(shù)可以根據(jù)波束寬度進(jìn)行調(diào)整。

本實(shí)用新型由于采用了離散線陣結(jié)構(gòu)，便于在直徑較大的柱體表面構(gòu)成空錐波束陣。由于采用了矩形單元構(gòu)陣，對(duì)降低付瓣電平較有利；另外，由于連線尺寸較短且可調(diào)，錐波束內(nèi)角易于控制，天線陣結(jié)構(gòu)亦較緊湊。天線陣的波束示意圖見(jiàn)附圖4。

附圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)圖。其中（1）為柱體；（2）為天線陣；（3）為功率分配器；（5）為匹配負(fù)載。

附圖2為附圖1的平面展開(kāi)圖。其中（3）為功分饋線；（4）為矩形微帶天線單元；（7）為單元間的細(xì)微帶聯(lián)結(jié)線。

附圖3為單根線陣的平面圖。其中（6）為介質(zhì)板；L為單元長(zhǎng)度；Wi為第i個(gè)單元的寬度；d為單元間距。

附圖4為本實(shí)用新型的波束示意圖。其中（8）為主波束，（9）為主饋點(diǎn)。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。在一段直徑為33cm，長(zhǎng)為4cm的金屬圓筒上構(gòu)成一空錐波束微帶天線陣，要求錐內(nèi)夾角在130°左右，波瓣寬度小于20°，付瓣電平小于－15db。為達(dá)到這一要求，在制造時(shí)采用1.0mm厚聚苯乙稀介質(zhì)，每個(gè)線陣中的矩片單元數(shù)為7個(gè)，單元寬度比例為切比雪夫分布，中心片寬度為25mm，單元間距為d＝35mm，在柱體表面共用4個(gè)上述的線陣構(gòu)成總陣，各線陣等幅同相饋電。經(jīng)測(cè)試該天線陣能滿(mǎn)足以上要求。