一種共平面雙探針?lè)聪囵侂姷奈炀€制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種雙探針饋電的微帶天線，包括第一介質(zhì)基片、第二介質(zhì)基片和地平面，第一介質(zhì)基片與地平面平行，第二介質(zhì)基片垂直穿過(guò)地平面，第二介質(zhì)基片的上端與第一介質(zhì)基片的下表面相鄰；第一介質(zhì)基片上設(shè)置有微帶貼片，第二介質(zhì)基片上對(duì)稱設(shè)置有第一L形探針條帶和第二L形探針條帶，第一L形探針條帶由平行于地平面的第一耦合激勵(lì)條帶和垂直于地平面的第一饋電條帶連接而成，第二介質(zhì)基片與地平面的相交線將第二介質(zhì)基片分割為上下兩個(gè)區(qū)域，在第二介質(zhì)基片的位于相交線下側(cè)的區(qū)域上設(shè)置有一分二的微帶功率分配器，一分二的微帶功率分配器的一路通過(guò)反相器與第一饋電條帶連接，另一路直接與第二饋電條帶連接。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于微波天線
，涉及一種可使極化和方向圖特性上獲得優(yōu)良的性能的微帶天線。
技術(shù)介紹
微帶天線有多種饋電方法，用于改善和提高微帶天線的性能，常見的微帶天線大多采用微帶線直接饋電、探針饋電、口徑耦合饋電等方法。探針饋電是獲得較寬工作帶寬的方法之一，因而受到廣泛的關(guān)注，針對(duì)探針饋電的技術(shù)研究也較多，展寬頻帶的措施基本上是采取附加電容使之與探針電感調(diào)諧來(lái)獲得更大的帶寬，如水滴形探針、L形探針在展寬微帶天線工作帶寬方面都取得了明顯的效果。但在展寬頻帶的同時(shí)由于探針饋電的非對(duì)稱性而使天線的極化純度較低，交叉極化特性較差、輻射方向圖的主瓣發(fā)生偏移，使其應(yīng)用受到 了限制，因此，克服上述缺陷對(duì)寬帶微帶天線的推廣使用顯得十分必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問(wèn)題本技術(shù)提供了一種可解決非對(duì)稱饋電結(jié)構(gòu)對(duì)探針饋電微帶天線性能的影響，既有展寬工作帶寬的優(yōu)點(diǎn)，又能克服一般L探針饋電天線極化純度低、輻射方向圖主瓣發(fā)生偏移等缺點(diǎn)的共平面雙探針?lè)聪囵侂姷奈炀€。本技術(shù)的共平面雙探針?lè)聪囵侂姷奈炀€可以滿足高性能的陣列天線對(duì)極化純度、帶寬及可集成性的要求。技術(shù)方案本技術(shù)的雙探針饋電的微帶天線，包括第一介質(zhì)基片、第二介質(zhì)基片和地平面，第一介質(zhì)基片與地平面平行，第二介質(zhì)基片垂直穿過(guò)地平面，第二介質(zhì)基片的上端與第一介質(zhì)基片的下表面相鄰；第一介質(zhì)基片上設(shè)置有微帶貼片，第二介質(zhì)基片上對(duì)稱設(shè)置有第一 L形探針條帶和第二 L形探針條帶，第一 L形探針條帶由平行于地平面的第一耦合激勵(lì)條帶和垂直于地平面的第一饋電條帶連接而成，第一 L形探針條帶和第二 L形探針條帶實(shí)現(xiàn)反向饋電。本技術(shù)中，第二介質(zhì)基片與地平面的相交線將第二介質(zhì)基片分割為上下兩個(gè)區(qū)域，在第二介質(zhì)基片的位于相交線下側(cè)的區(qū)域上設(shè)置有一分二的微帶功率分配器，一分二的微帶功率分配器的一路直接與第一 L形探針的饋電條帶連接，另一路通過(guò)反相器與第二L形探針的饋電條帶連接。本技術(shù)的共平面雙探針?lè)聪囵侂姷奈炀€，用對(duì)稱放置并反相饋電的兩個(gè)L形探針激勵(lì)一個(gè)微帶貼片天線方法，使天線在極化和方向圖特性上獲得優(yōu)良的性能。本技術(shù)的天線可應(yīng)用于有源陣列、相控陣天線、MIMO等多種天線系統(tǒng)中。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)I.與傳統(tǒng)的單L探針饋電的微帶天線相比,雙L探針?lè)聪蝠侂姷奈炀€在保持寬帶特性的同時(shí)，獲得了較好的貼片上表面電流的一致性，從而提高了 L形探針饋電天線的極化純度，降低了天線的交叉極化電平。2.由于饋電的一致性及結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，克服了單L探針饋電的天線E面方向圖主瓣方向偏移的缺點(diǎn)，使方向圖主向在寬帶內(nèi)保持在貼片法線方向上。3.用PCB工藝將雙L形探針印刷在介質(zhì)基片上，探針與饋電電路共面，使天線易于與收/發(fā)組件或射頻模塊的電路集成，特別適合用于有源相控陣或有源天線。另外，由于印刷探針自帶支撐結(jié)構(gòu)，與其它需要附加支撐結(jié)構(gòu)的L探針饋電的天線相比，本技術(shù)的天線不需要專門進(jìn)行L探針裝配，安裝/拆卸更方便、更簡(jiǎn)單。4.由于L形探針用PCB工藝印刷在介質(zhì)板上，探針的饋電部分與耦合激勵(lì)部分共面，與一般的金屬導(dǎo)線或金屬板彎折形成的L形探針相比，具有加工精度高、一致性好、易于批量生產(chǎn)、制造成本低的優(yōu)點(diǎn)。5. L形探針印刷在介質(zhì)板上，介質(zhì)板起到了支撐的作用，使L形探針不會(huì)因沖擊、振動(dòng)發(fā)生變形、扭轉(zhuǎn)，克服了一般L探針易變形、損壞和位移的缺點(diǎn)，使天線性能穩(wěn)定可靠。附圖說(shuō)明圖I是本技術(shù)天線的主視結(jié)構(gòu)圖；圖2是本技術(shù)天線的俯視結(jié)構(gòu)圖；圖3是本技術(shù)微帶天線的立體結(jié)構(gòu)圖；圖4是實(shí)施天線輸入端口 S參數(shù)測(cè)試結(jié)果；圖5是實(shí)施例天線輻射方向圖測(cè)試結(jié)果；圖6是另一實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)圖。圖中有第一介質(zhì)基片1，第二介質(zhì)基片2，地平面3，微帶貼片4，第一 L形探針5，第一耦合激勵(lì)條帶51，第一饋電條帶52，第二 L形探針6，第二耦合激勵(lì)條帶61，第二饋電條帶62，饋電電路7，反相器8，第一同軸接頭P1，第二同軸接頭P2。圖中，a是輻射貼片寬度，b是輻射貼片的長(zhǎng)度，H是微帶貼片與地平面的之間的距離，L1、L2分別是L形探針的激勵(lì)條帶和饋電條帶的長(zhǎng)度，W是L形探針耦合激勵(lì)段的寬度。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。本技術(shù)的共平面雙探針?lè)聪囵侂姷奈炀€，包括第一介質(zhì)基片I、第二介質(zhì)基片2和地平面3，第一介質(zhì)基片I與地平面3平行，第二介質(zhì)基片2垂直穿過(guò)地平面3，第二介質(zhì)基片2的上端與第一介質(zhì)基片I的下表面相鄰；第二介質(zhì)基片2的上端與第一介質(zhì)基片I的下表面可以是直接連接，也可以是不直接連接而保持一定間距，只要滿足微帶貼片4和L形探針條帶的間距即可。第一介質(zhì)基片I上設(shè)置有微帶貼片4，第二介質(zhì)基片2上對(duì)稱設(shè)置有第一 L形探針條帶5和第二 L形探針條帶6，L形探針條帶5由平行于地平面3的第一耦合激勵(lì)條帶51和垂直于地平面3的第一饋電條帶52連接而成，第二介質(zhì)基片2與地平面3的相交線將第二介質(zhì)基片2分割為上下兩個(gè)區(qū)域，在第二介質(zhì)基片2的位于相交線下側(cè)的區(qū)域上設(shè)置有一分二的微帶功率分配器7，一分二的微帶功率分配器7的一路直接與第一饋電條帶52連接,另一路接有反相器8,通過(guò)反相器8與第二饋電條帶62連接，以使相對(duì)放置的兩個(gè)L形探針條帶獲得反相激勵(lì)。本實(shí)施例中反相器8位于與第二 L形探針條帶62連接的支路上，在另一實(shí)施例中，一分二的微帶功率分配器7的一路直接與第二饋電條帶62連接,另一路通過(guò)反相器8與第二饋電條帶62連接。在本實(shí)施例中，第一介質(zhì)基片I介電常數(shù)為2. 65，厚度為I毫米，第二介質(zhì)基片2介電常數(shù)為2. 65，厚度為I毫米，設(shè)計(jì)并加工制作了一個(gè)工作于2. 5GHz的印刷雙L探針?lè)聪囵侂姷奈炀€，Ll=8, L2=18 mm, ff=4 mm, H=17 mm，貼片尺寸為a=39 mm, b=48 mm。經(jīng)實(shí)際測(cè)試，得出天線的饋電端口的Sll在大于36%的相對(duì)帶寬內(nèi)小于-10 dB，如圖5所示，對(duì)應(yīng)的輸入電壓駐波比VSWR〈2。實(shí)測(cè)天線E面、H面輻射方向圖如圖6所示。本技術(shù)通過(guò)調(diào)節(jié)微帶貼片的尺寸a和b、微帶貼片與地平面的距離H、L形探針條帶的稱合激勵(lì)條帶的寬度W及饋電條帶的長(zhǎng)度LI和激勵(lì)條帶的長(zhǎng)度L2以及L形探針相對(duì)微帶貼片的位置可以使天線工作在需要的頻帶內(nèi)并獲得相應(yīng)的工作帶寬。圖6所示為另一實(shí)施例，其中，第一 L形探針5和第二 L形探針6分別由第一同軸接頭Pl和第二同軸接頭P2饋電，P1、P2饋電幅度相等，相位相差180度。 本技術(shù)中，第一 L形探針條帶5和第二 L形探針條帶6可以采用任何方式實(shí)現(xiàn)反向饋電，都可實(shí)現(xiàn)本技術(shù)目的，都在本技術(shù)的保護(hù)范圍內(nèi)。以上顯示和描述了本技術(shù)的基本原理和主要結(jié)構(gòu)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本技術(shù)不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本技術(shù)的具體實(shí)施例，在不脫離本技術(shù)精神和原理的前提下，本技術(shù)還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本技術(shù)范圍內(nèi)。本技術(shù)要求保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等效物界定。權(quán)利要求1.一種共平面雙探針?lè)聪囵侂姷奈炀€，其特征在于，該天線包括第一介質(zhì)基片(I)、第二介質(zhì)基片(2)和地平面(3)，所述第一介質(zhì)基片(I)與地平面(3)平行，所本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種共平面雙探針?lè)聪囵侂姷奈炀€，其特征在于，該天線包括第一介質(zhì)基片（1）、第二介質(zhì)基片（2）和地平面（3），所述第一介質(zhì)基片（1）與地平面（3）平行，所述第二介質(zhì)基片（2）垂直穿過(guò)地平面（3），第二介質(zhì)基片（2）的上端與第一介質(zhì)基片（1）的下表面相鄰；？所述第一介質(zhì)基片（1）上設(shè)置有微帶貼片（4），所述第二介質(zhì)基片（2）上對(duì)稱設(shè)置有第一L形探針條帶（5）和第二L形探針條帶（6），所述第一L形探針條帶（5）由平行于地平面（3）的第一耦合激勵(lì)條帶（51）和垂直于地平面（3）的第一饋電條帶（52）連接而成，所述第一L形探針條帶（5）和第二L形探針條帶（6）實(shí)現(xiàn)反向饋電。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蒯振起，盧杰，朱曉維，洪偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東南大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：