天线阵列的制作方法

本发明属于微波天线技术领域，具体涉及一种天线阵列。

背景技术

传统宽带相控阵天线设计方法首先要求设计出满足宽频带要求的孤立天线单元，再将该宽带天线阵列单元进行组阵，并通过补偿或减弱阵元间的互耦效应等技术措施，使得该阵元在阵列环境中同样具有宽频带特性。但是，上述传统宽带相控阵天线设计方法中，难以克服低频段耦合与高频段栅瓣这一矛盾，且因为地板的存在，在特定频段会引入有害电抗，从而使得天线阻抗不稳定，无法实现宽频带阻抗带宽。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述问题。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术中提到的问题，即为了解决传统的天线阵列无法实现宽频带阻抗带宽。为此，本发明提供了一种天线阵列，所述天线阵列在同一行或者同一列至少包括有两个天线单元，每两个相邻的所述天线单元之间的距离为5-50毫米，所述天线单元用于将所述天线阵列的频带拓宽为0.4-40ghz。

在上述天线阵列的优选技术方案中，所述天线单元包括辐射结构，所述辐射结构包括第一辐射结构和第二辐射结构，所述第一辐射结构和所述第二辐射结构在所述天线单元上形成辐射槽口。

在上述天线阵列的优选技术方案中，每相邻两个所述辐射槽口组成一个封闭结构，所述封闭结构用于使所述天线阵列的有源阻抗实部趋近于零。

在上述天线阵列的优选技术方案中，所述第一辐射结构为扇形结构。

在上述天线阵列的优选技术方案中，所述第二辐射结构为扇形结构。

在上述天线阵列的优选技术方案中，所述天线单元包括介质板，所述第一辐射结构和所述第二辐射结构设置在所述介质板的同一端。

在上述天线阵列的优选技术方案中，所述天线单元还包括馈电结构，所述馈电结构为渐变微带线，所述馈电结构设置于所述介质板上，用于实现所述天线的巴伦功能；电阻结构，其设置于所述介质板上，用于吸收特定频段的电磁波，抑制金属地板对特定频段电磁波的反射；所述馈电结构与所述辐射结构连接。

在上述天线阵列的优选技术方案中，所述电阻结构的方阻值为5-500ω/□。

本领域技术人员能够理解的是，在上述天线阵列的优选技术方案中，通过天线单元间的紧密排布引入的耦合能够抵消地板引入的低频电抗实现宽带天线阵列工作，通过渐变微带线能够实现宽带巴伦馈电，通过电阻结构能够抑制金属地板对特定频段电磁波的反射，同时，本发明还具有体积小、重量轻、成本可控、可一体化印制加工等优势，可大批量应用于各种宽带天线系统。

附图说明

图1是本发明实施例提供的天线阵列结构示意图；

图2是本发明实施例提供的天线单元的结构示意图；

图3是本发明另一实施例提供的天线单元的结构示意图。

附图标记：

10、天线单元；11、第一辐射结构；12、第二辐射结构；13、辐射槽口；14、介质板；151、第一馈电结构；152、第二馈电结构；16、电阻结构；17、巴伦结构。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明的实施例提供了一种天线阵列，用于解决传统的天线阵列无法实现宽频带阻抗带宽，在组成天线阵列的天线单元上设置辐射结构、馈电结构和电阻结构，通过相邻两天线单元之间的配合，能够实现天线阵列宽频带阻抗带宽。

参见图1，天线阵列在同一列或者同一行至少包括有两个天线单元10，每两个相邻的天线单元10之间的距离为5-50毫米，天线单元10用于将天线阵列的频带拓宽为0.4-40ghz。

需要说明的是，天线阵列在同一行或者同一列至少包括有两个天线单元10，例如，天线单元10主要由介质板构成，辐射结构的延伸方向为天线阵列中的行方向时，即在天线阵列中同一行中，介质板沿辐射结构的延伸方向排布，又例如，辐射结构的延伸方向为天线阵列中的列方向，即在天线阵列的同一列中，介质板沿辐射结构的延伸方向排布，也就是说，在天线阵列中的同一行或者同一列至少包括有两个天线单元10排布，两个天线单元10之间在低频段能够形成容性电抗，平衡天线单元10自身的感性电抗，使得天线有源输入阻抗实部趋近于零，从而拓宽了天线阵列的带宽，两个天线单元10之间在高频段属于正常的天线阵列间距设计范畴。

优选地，每两个相邻的天线单元10之间的距离设定为5-50毫米，通过将天线单元10之间的距离设定在5-50毫米之间，能够将天线阵列的带宽拓宽到0.4-40ghz。

在一可选的实施例中，参见图2，天线单元10包括辐射结构，辐射结构包括第一辐射结构11和第二辐射结构12，第一辐射结构11和第二辐射结构12在天线单元10上形成辐射槽口13，该辐射槽口13的开口朝向与该天线单元10相邻的另一个天线单元10，两相邻的天线单元10上的辐射结构组成一个封闭结构，该封闭结构能够在两个天线单元10之间形成容性电抗，平衡天线单元10自身的感性电抗，使得天线有源输入阻抗实部趋近于零，从而能够拓宽天线阵列的带宽。

辐射结构组成的封闭结构不是完全导通的，由于相邻两个天线单元10之间存在有一定的距离，因此，两个辐射结构形成的封闭结构处有缝隙存在。该缝隙的存在不会对天线单元的电气性能造成不利影响。

优选的，第一辐射结构11为扇形结构，扇形结构为渐变的辐射结构，更加有利于天线单元10拓宽天线阵列的带宽。扇形结构的形状和大小可以用hfss仿真软件优化得到。当然，第一辐射结构11也可以是矩形，还可以是三角形，其具体形状在此补作限定。第二辐射结构12可以与第一辐射结构11的形状相同，也可以与第一辐射结构11的形状不同，只要能够满足由第一辐射结构11和第二辐射结构12形成辐射槽口13即可。

优选的，第二辐射结构12为扇形结构，扇形结构为渐变的辐射结构，更加有利于天线单元10拓宽天线阵列的带宽。扇形结构的形状和大小可以用hfss仿真软件优化得到。当然，第二辐射结构12也可以是矩形，还可以是三角形，其具体形状在此补作限定。第一辐射结构11可以与第二辐射结构12的形状相同，也可以与第二辐射结构12的形状不同，只要能够满足由第一辐射结构11和第二辐射结构12形成辐射槽口13即可。

天线单元包括介质板14，第一辐射结构11和第二辐射结构12设置在介质板14上，为了保证由第一辐射结构11和第二辐射结构12组合形成辐射槽口13，第一辐射结构11和第二辐射结构12必须设置在介质板14的同一端。

需要说明的是，第一辐射结构11和第二辐射结构12可以设置在介质板14的同一侧，也可以设置在介质板14的两侧。

第一辐射结构11和第二辐射结构12设置在介质板14的两侧，并且第一辐射结构11和第二辐射结构12均为扇形结构，第一辐射结构11和第二辐射结构12相连接处为渐变结构。

第一辐射结构11和第二辐射结构12设置在介质板14的同侧，并且第一辐射结构11和第二辐射结构12均为扇形结构，在这种情形下，第一辐射结构11和第二辐射结构12不互相连接，第一辐射结构11和第二辐射结构12靠近处均为渐变结构。

在一示例中，本发明实施例提供的天线阵列的介质板14可以为clte材质，也可以为diclad材质、neltecnh材质，辐射结构为金属线。

天线单元还包括馈电结构和电阻结构16，其中，馈电结构用于实现天线阵列的巴伦功能；电阻结构16用于吸收特定频段的电磁波，抑制金属地板对特定频段电测波的反射。

巴伦功能是一种把不平衡馈电转换成平衡馈电的器件，具体地，是将一种信号分解成两个等幅度反相位的信号。

馈电结构包括第一馈电结构151和第二馈电结构152，在第一辐射结构11和第二辐射结构12分别设置在介质板14的两侧时，第一馈电结构151和第二馈电结构152也设置在介质板14的两侧，第一馈电结构151为渐变微带线形状且与第一辐射结构11连接，第二馈电结构152为渐变微带线结构且与第二辐射结构12连接，这种设计方式，能够实现巴伦功能，即将馈电信号分解成两个等幅度反相位的馈电信号。

在第一辐射结构11和第二辐射结构12设置在介质板14的同侧时，第一馈电结构151和第二馈电结构152设置在介质板14上设置有第一辐射结构11和第二辐射结构12的一侧，第一馈电结构151为微带线形状且与第一辐射结构11连接，第二馈电结构152为微带线结构且与第二辐射结构12连接，这种设计方式，需要一个巴伦结构17来实现分别给第一辐射结构11和第二辐射结构12等幅度反相位的馈电信号。

在一示例中，本发明实施例提供的天线阵列的电阻结构为氧化铟锡薄膜，馈电结构为金属线。

在一可选的实施方式中，电阻结构的方阻阻值为5-500ω/□。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。