二维电子扫描天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于测控、通信领域的天线技术，涉及一种二维电子扫描天线，特别涉及一种基于射频开关的二维电子扫描天线。
【背景技术】
[0002]对于固定波束的天线而言，天线增益与波束覆盖范围之间存在矛盾。一般而言，天线增益越高，则天线波束覆盖的角域范围越小。因此，为了解决上述矛盾，通常采用两种方法:一种是将天线安装在伺服装置上，通过伺服机构的转动实现天线波束的机械扫描，但是，伺服机构使得天线的体积和重量大大增加，而且天线波束扫描速度受到伺服机构的制约；另一种办法是采用相控阵天线的形式，通过对阵列天线各辐射单元激励相位的控制实现合成波束的电子扫描，尽管相控阵天线具有扫描速度快、波束控制灵活等特点，但是需要多个移相装置，复杂度较高，成本较高。
[0003]因此，需要一种能够克服上述问题的二维电子天线。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，为克服上述至少一个缺点，并提供下述至少一种优点。本实用新型公开了一种二维电子扫描天线，克服了现有二维电子扫描天线的结构复杂的缺点，精简了对天线的组成器件。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]本实用新型公开了一种二维电子扫描天线，包括，由至少2组辐射单元组构成的二维天线阵列，所述辐射单元组至少包括2个辐射单元，还包括:与所述辐射单元组相对应的第一传输线，每个所述第一传输线与一组辐射单元组中的2个辐射单元相连，用于对所述2个辐射单元的相位进行同时调整。
[0007]进一步的，所述第一传输线通过第一相位调节部同时调整所述2个辐射单元的相位。
[0008]进一步的，所述二维天线阵列包含2组辐射单元组，每组所述辐射单元组包括3个辐射单元，所述天线还包括第二传输线，用于与辐射单元组中位于所述2个辐射单元之间的第三辐射单元相连，连接于同一辐射单元组的所述第一传输线和所述第二传输线通过功分器/合路器与输入/输出端相连。
[0009]进一步的，所述第一相位调节部为具有多个抽头的电子开关。
[0010]进一步的，还包第二选通抽头，将所述功分器/合路器通过所述第二选通抽头与所述输入/输出端相连。
[0011]进一步的，所述第二选通抽头为具有多个抽头的电子开关。
[0012]通过上述技术方案可知，具有有益的技术效果，包括:
[0013]通过第一传输线构成的第一级一维馈电网络可快速调整天线的波束，且切换方便时间简单，同时，采用本实用新型与与采用伺服机构实现波束扫描的天线比较，具有设备复杂度低、功耗低的优点。
[0014]进一步的，本实用新型所实现的天线的波束个数与辐射单元数无关，便于扩展波束个数，减小波束跃度，提高覆盖角域内的天线增益。并且由第一传输线和第二传输线分别构成的第一级和第二级的馈网络络拓扑结构简单，开关个数少，便于低插损、低功耗馈电网络的实现。
[0015]同时，本实用新型可实现阵列天线波束的二维扫描，具有较高的增益和较宽的波束覆盖范围，可应用于测控、通信领域。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型第一实施例12波束3X3阵列天线示意图；
[0017]图2为本实用新型第一实施例中的第一级一维馈电网络示意图；
[0018]图3为本实用新型第一实施例中的第二级一维馈电网络示意图；
[0019]图4为本实用新型的第二实施例16波束2X2阵列天线示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。
[0021]图1为本实用新型第一实施例12波束3X3阵列天线示意图；
[0022]参考图1，本实用新型实施例的天线装置包括由9个辐射单元组成的天线阵列。9个辐射单元分为三组，即3个辐射单元组，并按照图1所示方式进行布置，从而构成一个二维天线阵列。
[0023]同时，该天线装置还包括与该二维天线阵列相连接的一个单端口输入、9端口输出的二维馈电网络，该二维馈电网络可分为第一传输线和第二传输线，从而构成二级馈电网络。
[0024]分为3组的的辐射单端，采用3X3的矩形栅格排列方式，对于其中的一组辐射单元组可识别由图1中沿X方向排布的辐射单元组成。对于一组辐射单元中位于两侧的2个辐射单元，配置有一个第一传输线，该第一传输线的两端中的每一个分别与一个辐射单元相连，从而可将该2个辐射单元的相位作为一个整体进行调节。在该第一传输线上配置有第一相位调节部，该相位调节部具有多个相位调节档位，对应于不同的相位调节档位，可以同时对与第一传输线相连的2个辐射单元的相位进行同时调整。在本实用新型实施例中，第一相位调节部可是为具有多个档位的选通抽头，因此，设置于选通抽头每一个可以选通的档位，可以实现对2个辐射单元的同时相位调节。
[0025]对应于每组辐射单元组中未与第一传输线相连的剩余辐射单元，本实用新型实施例还配有第二传输线(可记为相位补偿段)，从而可利用该第二传输线对上述剩余辐射单元进行控制。
[0026]在本实用新型实施例中，上述第一传输线和第二传输线共同构成一级馈电网络的一部分。相应的，该级馈电网络还包括功分器/合路器(记为第一级功分器/合路器，其功分器或合路器的作用分别针对信号的输入或输出方向进行界定)。因此，以该天线阵列作为被输入端(即作为发射天线)为例，则第一功分器/合路器被识别为工作于功分器的状态，当输入信号时，通过第一功分器将输入信号分别传输到第一传输线和第二传输线。通过第一传输线及第一相位调节部相应的选通抽头的档位设置，可同时对与第一传输线相连的2个辐射单元的相位进行调制，而在本实用新型实施例中，与未与第一传输线相连的辐射单元相连的第二传输线(相位补偿段)可用于补偿传输相位，保证中间辐射单元的激励相位为两侧辐射单元激励相位的平均值，保证中间行辐射单元的激励相位为另外两行辐射单元激励相位的平均值。
[0027]与上述第一功分器相对应，当利用上述天线阵列接收天线时，第一功分器/合路器被识别为工作于合路器的状态，而进一步调整第一传输线上的相位调节部所设定的档位，可调整作为接收天线时的天线相位，且由于作为接收天线与作为发射天线具有相的信号流向，因此，在作为接收天线时，在第一传输线和第二传输线上的信号与作为发射天线时，在第一传输线和第二传输线上的信号正好相反。