一種半空間3D Vivaldi金屬天線模塊制造技術

本發明專利技術屬于微波天線技術，涉及一種半空間3D?Vivaldi金屬天線模塊，包括兩個半圓錐臺1、接地底板2、饋電結構3，所述兩個半圓錐臺1上底相對嵌于接地底板2上，所述兩個半圓錐臺1的上底之間有間隙，所述兩個半圓錐臺1上底有開槽結構，兩槽口相對形成匹配腔，所述饋電結構3位于所述匹配腔上部。

A half space 3D Vivaldi metal antenna module

The invention belongs to the microwave antenna technology, relates to a half space 3D Vivaldi metal antenna module, including two circular cone 1, ground floor 2, the feed structure 3, the two semicircular cone 1 bottom relative embedded in the ground floor 2, there is a gap between the two circular cone table 1 the end of the two semicircular cone 1 bottom slotted structure, two notches formed relatively, cavity, the feed structure 3 is located in the upper chamber.

【技術實現步驟摘要】
一種半空間3DVivaldi金屬天線模塊
本專利技術屬于微波天線技術，涉及一種半空間3DVivaldi金屬天線模塊。
技術介紹
在通信和電子戰領域中，半空間天線是一種應用廣泛的天線。近年來為了改善通信質量，增加干擾效果，高增益全向天線成為一個重要的研究課題。目前能構成半空間輻射特性的小型化、寬頻帶天線種類很多，如反射面天線、微帶天線、陣子天線等等，然而在此基礎上開發的天線滿足寬波束、增益高的特點較為困難。本課題提出了一種半空間全覆蓋高增益、寬頻帶、寬波束3DVivaldi金屬天線模塊,這種天線模塊具有增益高、體積小、安裝簡便、成本可控的特點。
技術實現思路
本專利技術的目的是：本專利技術考慮半空間全覆蓋高增益、寬頻帶、寬波束3DVivaldi金屬天線模塊的特性需求，以及小型化、安裝簡便、成本可控的大批量應用需求。本專利技術技術方案：本專利技術技術方案提供一種半空間3DVivaldi金屬天線模塊，包括兩個半圓錐臺1、接地底板2、饋電結構3，所述兩個半圓錐臺1上底相對嵌于接地底板2上，所述兩個半圓錐臺1的上底之間有間隙，所述兩個半圓錐臺1上底有開槽結構，兩槽口相對形成匹配腔，所述饋電結構3位于所述匹配腔上部。所述饋電結構3包括一根同軸線，所述同軸線一端連接饋源，另一端為腔體，所述同軸線與所述半圓錐臺1不直接連接。所述兩個半圓錐臺1的下底高度為H1＝7mm～100mm，上底之間有間隙為W＝0.5mm～4mm。兩個半圓錐臺(1)底部金屬開槽的開槽口長為L1＝1mm～8mm,寬為L2＝3mm～10mm，高為L3＝1mm～7mm。所述饋電結構3位于金屬底板上部H2＝3mm～7mm處。本專利技術的優點是：本專利技術根據天線寬頻帶阻抗匹配原理設計3DVivaldi金屬天線模塊，在饋電結構3與兩個金屬半圓錐臺1不直接連接的基礎上，利于天線饋電結構3與兩個金屬半圓錐臺2以及底部金屬開槽的耦合，在半空間內將能量從兩個金屬半圓錐臺1槽口結構輻射出去，在簡化結構的同時避免饋電結構3與3DVivaldi金屬天線槽口結構直接電連接的困擾。本專利技術利用兩個半圓錐臺1構成獨特的寬臂輻射結構使得方向圖具備寬波束特性。本專利技術的輻射結構與匹配結構采用純金屬設計，降低損耗提高天線增益。同時本專利技術僅有兩個半圓錐臺1、接地底板2、饋電結構3體積較小且結構相對簡單、裝配容易且成本可控。附圖說明下面對本專利技術附圖進行說明：圖1是3DVivaldi金屬天線俯視圖圖2是3DVivaldi金屬天線側視圖具體實施方式一種半空間3DVivaldi金屬天線模塊，本模塊設計以圓錐喇叭為原型，兩個半圓錐臺1與其耦合腔嵌于接地金屬底板上部，饋電結構3位于兩個半圓錐臺1的V形槽口下部，兩個半圓錐臺1的V形槽口用于天線阻抗匹配的實現。兩個半圓錐臺1嵌于底板上部，且下底高度為H1＝7mm～100mm,上底之間有間隙為W＝0.5mm～4mm。兩個半圓錐臺(1)底部的長方體金屬開槽的尺寸為L1＝1mm～8mm,寬為L2＝3mm～10mm，高為L3＝1mm～7mm。所述的兩個半圓錐臺1底部的長方體金屬開槽構成天線的匹配耦合腔，調整天線饋電結構3的匹配與耦合狀態。所述的饋電結構3位于金屬底板上部H2＝3mm～7mm處，從左側半圓錐臺1一側插入，且貫穿左側半圓錐臺1，同時插入右側半圓錐臺1。所述的饋電結構3端頭與兩個半圓錐臺1不直接連接，饋電結構3端頭與兩個半圓錐臺1有開孔間隔，間隔部位為圓柱形腔體，腔體也可調節饋線和開槽結構的耦合情況。本專利技術的工作原理是：饋電結構與兩個半圓錐臺不直接連接而經空氣腔體匹配，在兩個半圓錐臺結構縫隙兩側產生強電位差，利用兩個半圓錐臺的寬臂輻射結構，使得天線輻射場有著較寬傳輸途徑，方向圖具備寬波束特性。饋電結構和開槽結構的槽口耦合實現寬頻帶輻射性能，底部金屬開槽與金屬底板貼合構成天線的匹配耦合腔，調整天線饋線的匹配與耦合狀態。通過饋電結構的一部分能量在兩個金屬半圓錐臺結構縫隙直接輻射，另一部分能量經兩個半圓錐臺底部開槽結構形成的匹配槽反射后從半圓錐臺結構縫隙出去。本專利技術的輻射結構與匹配結構均由純金屬構成，損耗較小，相對于介質基片天線具有高增益的優勢。同時本專利技術僅有兩個半圓錐臺、接地底板、饋電結構體積較小且結構相對簡單、裝配容易。實施例1：兩個半圓錐臺1的上底之間有間隙為W＝1mm。兩個半圓錐臺(1)底部金屬開槽的開槽口長為L1＝1.8mm,寬為L2＝3.5mm，高為L3＝2mm。所述的饋電結構3位于金屬底板上部H2＝4.5mm處。實施例1天線單元在7～14GHz頻帶內電壓駐波比小于2，帶寬內H面3dB波束寬度為120°。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半空間3D?Vivaldi金屬天線模塊，其特征在于，包括兩個半圓錐臺(1)、接地底板(2)、饋電結構(3)，所述兩個半圓錐臺(1)上底相對嵌于接地底板(2)上，所述兩個半圓錐臺(1)的上底之間有間隙，所述兩個半圓錐臺(1)上底有開槽結構，兩槽口相對形成匹配腔，所述饋電結構(3)位于所述匹配腔上部。

【技術特征摘要】
1.一種半空間3DVivaldi金屬天線模塊，其特征在于，包括兩個半圓錐臺(1)、接地底板(2)、饋電結構(3)，所述兩個半圓錐臺(1)上底相對嵌于接地底板(2)上，所述兩個半圓錐臺(1)的上底之間有間隙，所述兩個半圓錐臺(1)上底有開槽結構，兩槽口相對形成匹配腔，所述饋電結構(3)位于所述匹配腔上部。2.根據權利要求1所述的一種半空間3DVivaldi金屬天線模塊，其特征在于，所述饋電結構(3)包括一根同軸線，所述同軸線一端連接饋源，另一端為腔體，所述同軸線與所述半圓錐臺(1)不直接連接。3.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭星辰，徐志，倪宇，
申請(專利權)人：中國航空工業集團公司雷華電子技術研究所，
類型：發明
國別省市：江蘇,32