专利名称：一种高增益低旁瓣窄波束的心形阵列天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种高增益、低旁瓣、窄波束的心形阵列天线。
背景技术：
当前，无线通信系统的迅猛发展对天线的要求越来越高。如雷达天线，一般要求方向性强、增益高、旁瓣电平低、波束窄，波束可以实现电扫描以及其他一些特殊指标，单个天线往往达不到预定要求，这就需要多个天线联合起来工作，构成阵列天线，共同实现预定的指标。阵列天线是现代雷达和通信系统中常用的一种天线形式。
在阵列天线的·设计中，增益、旁瓣电平和波束宽度是重要的性能指标。增益高则直接增加作用距离；而旁瓣电平的高低则直接影响天线的辐射性能，旁瓣电平高将导致能量分散，增益下降以及目标定位的判断错误等；波束过宽不但会影响雷达系统对信号的方位估计、分辨率、阵列方向性系数等指标的降低，还会使系统的抗干扰能力下降。
常规的阵列天线，旁瓣电平大约为-13.5dB。在阵列综合中，通常采用切比雪夫综合法、泰勒综合法等方法来控制副瓣电平，但这种设计方法无疑增加了馈电系统的复杂度。
此外，阵列天线主瓣宽度基本上和阵列长度成反比，为了使天线阵列保持一定的主瓣宽度和方向性系数，在单元间距受限制的条件下，势必要增加单元数目。这样不但不经济，还使馈电系统更复杂。因此如何能既不增加单元数目，又保持天线阵的辐射性能是天线阵列设计的难点。发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是:如何在单元间距受限制且在不增加单元数目的情况下，保持天线阵的辐射性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
一种高增益、低旁瓣、窄波束的心形阵列天线，其特征在于，包括阵元，其阵列排布采用三角栅格排列，阵列的左上角开始标记为(0，0)，(m，n)即为第m行、第η列交叉处的栅格点，所述阵元设置在m+n为奇数的栅格点上，从阵列第二行开始，每行的阵元数目依次减少，最终形成心形结构。
在本发明中，所述阵元为以LTCC集成的喇叭天线单元，所述喇叭天线单元共16层，其中介质层8层，金属层8层，每一层对应的辐射口径逐渐增大，形成喇叭状，同时辐射腔体周围的金属柱有效地抑制了表面波向外辐射，从而克服了在高频段上介质与导体的高损耗对天线增益的影响，有效地提高了天线增益。
在本发明中，当所有阵元等幅激励时，该阵列对应的阵因子为:
权利要求
1.一种高增益、低旁瓣、窄波束的心形阵列天线，其特征在于，包括阵元，其阵列排布采用三角栅格排列，阵列的左上角开始标记为(0，0)，(m，n)即为第m行、第η列交叉处的栅格点，所述阵元设置在m + η为奇数的栅格点上，从阵列第二行开始，每行的阵元数目依次减少，最终形成心形结构。
2.根据权利要求1所述的高增益、低旁瓣、窄波束的心形阵列天线，其特征在于，所述阵元为LTCC集成的喇叭天线单元。
3.根据权利要求1所述的高增益、低旁瓣、窄波束的心形阵列天线，其特征在于，当所有阵元等幅激励时，该阵列对应的阵因子为:
全文摘要
本发明公开了一种高增益、低旁瓣、窄波束的心形阵列天线，包括阵元，其涉及天线技术领域，阵元结构利用喇叭天线的设计思想并集成到LTCC中，阵列排布采用三角栅格排列，阵列的左上角开始标记为(0，0)，(m，n)即为第m行、第n列交叉处的栅格点，所述阵元设置在m+n为奇数的栅格点上，从阵列第二行开始，每行的阵元数目依次减少，形成心形结构。本发明采用心形阵列排布，可提高阵列的方向性系数，实现阵列的高增益、低旁瓣、窄波束(表征为E面和H面3dB波瓣宽度的乘积)特性，从而提高天线阵的作用距离和分辨率；本发明可应用于雷达和通讯系统等方面，如应用在飞行器、舰船、车载装置上，以及无线通信的固定或移动终端设备上。
文档编号H01Q21/00GK103151617SQ201310119799
公开日2013年6月12日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日
发明者李家林, 王心洋, 王秉中 申请人:电子科技大学