一种基于微带天线阵子和平面阵列的高增益微波天线的制作方法

本技术属于通信信号传输，特别涉及一种基于微带天线阵子和平面阵列的高增益微波天线。

背景技术：

1、天线是用于辐射和接收电磁波的装置，按照波束扫描工作原理可分为机械扫描天线和相控阵天线两类。其中，机械扫描天线通过伺服带动天线本体转动，实现机械式的波束扫描，制造工艺简单，成本较低，被广泛使用在通信、雷达等军民用领域，但机械扫描天线波束单一，扫描速度低，难以满足大范围、多目标的信号接收要求；相控阵天线通过控制多个辐射阵子的相位，实现波束合成和电子扫描，具备增益高、波束灵活等优势，但造价昂贵，体积庞大，主要应用在高端设备和军事领域。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种基于微带天线阵子和平面阵列的高增益微波天线，具备了增益高、带宽大、体积小、重量轻、低剖面、能与载体共形，易于和微带线路集成，易于实现线极化或圆极化和价格低廉的优点，解决了目前械扫描天线波束单一，扫描速度低，难以满足大范围、多目标的信号接收要求和相控阵天线通过控制多个辐射阵子的相位，实现波束合成和电子扫描造价昂贵，体积庞大的问题。

2、本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于微带天线阵子和平面阵列的高增益微波天线，包括伺服转台，所述伺服转台的顶部安装有切旁瓣天线，所述切旁瓣天线的正面安装有高增益天线。

3、采用上述技术方案：具有增益高、带宽大、体积小、重量轻、低剖面、能与载体共形，易于和微带线路集成，易于实现线极化或圆极化，价格低廉特点，在相同增益和带宽性能条件下，本天线造价为现有相控阵天线的1/5，设备体积为现有机械扫描天线的1/3，天线可通过伺服转台调整接收方向，可通过伺服转台的伺服控制器面板进行本地控制或通过配套软件进行网络远控。

4、本实用新型进一步设置为，所述高增益天线包括反射板，所述反射板的正面粘接有下层介质基板，所述下层介质基板的正面腐蚀有微带线，所述下层介质基板的正面粘接有接地板，所述接地板的内部开设有耦合缝隙，所述接地板的正面设有微带贴片，所述微带贴片的正面粘接有上层介质基板，所述上层介质基板的正面安装有天线罩，所述接地板和上层介质基板之间粘接，上层介质基板材料为环氧玻璃布单面敷铜板(fr4)，厚度δ1＝2mm，介电常数4.6左右，下层介质基板材料为聚四氟乙烯玻璃布层压双面敷铜板，厚度δ2＝1mm，介电常数2.55，微带线的终端开路、平行于窄边且穿过耦合缝隙的中央，线宽2.8mm，特性阻抗为50ω，反射板材料是铝板。

5、采用上述技术方案：微带贴片和微带线被微带线分隔开来，微带线的辐射对微带贴片的辐射不构成影响，微带贴片和馈电网络可以分别采用不同介电常数和厚度的基材来实现各自性能的优化，易于实现阻抗匹配。

6、本实用新型进一步设置为，所述微带贴片的背面与耦合缝隙对应。

7、采用上述技术方案：利用耦合缝隙使得微带线的微波信号能够通过耦合缝隙耦合到接地板正面的微带贴片上，实现对微带贴片的激励。

8、本实用新型进一步设置为，所述微带线位于耦合缝隙的底部。

9、采用上述技术方案：使得微带线的微波信号能够耦合到微带贴片。

10、本实用新型进一步设置为，所述下层介质基板和接地板之间具体通过胶水填补空缺。

11、采用上述技术方案：保证了下层介质基板和接地板之间连接的密封性，并使下层介质基板和接地板之间不会因为微带线的存在出现分离的情况。

12、本实用新型进一步设置为，所述接地板和上层介质基板之间具体通过胶水填补空缺。

13、采用上述技术方案：保证了接地板和上层介质基板之间连接的密封性，并使接地板和上层介质基板之间不会因为微带贴片的存在出现分离的情况。

14、综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

15、1、本实用新型通过结合反射面天线和微带阵列天线的优点，在结构和天线性能方面具有显著的优点，天线结构方面，天线阵列重量轻，体积小，馈电方式简单，易于加工制造，在天线性能方面，阵列天线具有高增益，高效率，波束控制灵活的特点；

16、2、本实用新型通过一个微带贴片来形成馈线与贴片间的耦合，实现对天线的馈电，可以增加30％以上的带宽(vswr≤2)，同时，又由于其馈电与辐射贴片不在同一平面上的特点，其组成天线阵时，增益大幅提升，而且又不影响辐射，有效降低了组阵的复杂性；

17、3、本实用新型和常用的微波天线相比，本天线体积小、重量轻、低剖面、能与载体共形，且易于和微带线路集成，易于实现线极化或圆极化，以获得更高的增益和更大的带宽，主瓣增益等核心性能是传统微波天线的3倍以上；

18、4、本实用新型与相控阵天线等复杂体制天线相比，本产品主用物料为覆膜或镀金铝板，通过微带加工形成模拟阵，无需对单一阵子进行单独设计生产，无需相移器等电子器件，大幅降低了制造成本，在相同增益和带宽性能条件下，本天线造价为现有相控阵天线的1/5。

技术特征：

1.一种基于微带天线阵子和平面阵列的高增益微波天线，包括伺服转台(1)，其特征在于：所述伺服转台(1)的顶部安装有切旁瓣天线(2)，所述切旁瓣天线(2)的正面安装有高增益天线(3)。

2.根据权利要求1所述的一种基于微带天线阵子和平面阵列的高增益微波天线，其特征在于：所述高增益天线(3)包括反射板(31)，所述反射板(31)的正面粘接有下层介质基板(32)，所述下层介质基板(32)的正面腐蚀有微带线(33)，所述下层介质基板(32)的正面粘接有接地板(34)，所述接地板(34)的内部开设有耦合缝隙(35)，所述接地板(34)的正面设有微带贴片(36)，所述微带贴片(36)的正面粘接有上层介质基板(37)，所述上层介质基板(37)的正面安装有天线罩(38)，所述接地板(34)和上层介质基板(37)之间粘接。

3.根据权利要求2所述的一种基于微带天线阵子和平面阵列的高增益微波天线，其特征在于：所述微带贴片(36)的背面与耦合缝隙(35)对应。

4.根据权利要求2所述的一种基于微带天线阵子和平面阵列的高增益微波天线，其特征在于：所述微带线(33)位于耦合缝隙(35)的底部。

5.根据权利要求2所述的一种基于微带天线阵子和平面阵列的高增益微波天线，其特征在于：所述下层介质基板(32)和接地板(34)之间具体通过胶水填补空缺。

6.根据权利要求2所述的一种基于微带天线阵子和平面阵列的高增益微波天线，其特征在于：所述接地板(34)和上层介质基板(37)之间具体通过胶水填补空缺。

技术总结
本技术涉及通信信号传输技术领域，且公开了一种基于微带天线阵子和平面阵列的高增益微波天线，包括伺服转台，所述伺服转台的顶部安装有切旁瓣天线；通过结合反射面天线和微带阵列天线的优点，在结构和天线性能方面具有显著的优点，天线结构方面，天线阵列重量轻，体积小，馈电方式简单，易于加工制造，在天线性能方面，阵列天线具有高增益，高效率，波束控制灵活的特点，通过一个微带贴片来形成馈线与贴片间的耦合，实现对天线的馈电，可以增加30％以上的带宽(VSWR≤2)，同时，又由于其馈电与辐射贴片不在同一平面上的特点，其组成天线阵时，增益大幅提升，而且又不影响辐射，有效降低了组阵的复杂性。

技术研发人员：陈波,陈磊,林潇,洪文涛
受保护的技术使用者：福州慧识科技有限公司
技术研发日：20230327
技术公布日：2024/1/15