椭圆缝隙圆极化微带天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信、测控领域中的一种椭圆缝隙圆极化微带天线，本实用新型较适合应用于要求圆极化辐射天线的通信、测控系统中。
【背景技术】
[0002]目前在通信、测控系统中可以形成圆极化的微带天线主要有以下几种结构形式，在性能上虽各有特点，但均存在某种不足。
[0003]1、切角圆极化微带天线:该形式天线结构简单，轮廓低，但天线轴比、驻波带宽小于2%0
[0004]2、外接圆极化电桥的圆极化微带天线形式，该形式的微带天线轴比、驻波带宽较宽通常其小于3dB轴比带宽大于15%，小于2的驻波带宽大于20%，但外接圆极化电桥占用空间较大、馈线冗长、差损较大，不利于天线、网络一体化设计。
[0005]3、缝隙耦合圆极化微带天线，该形式的圆极化微带天线与传统的圆极化微带天线比较，具有阻抗、轴比带宽宽的特点，但由于缝隙结构的不对称性，往往需要加载隔离电阻实现较宽的轴比带宽，这样产生了两个问题:一方面，隔离电阻需要人工焊接，当阵列规模较大时，需要巨大的工作量，又很难保证单元焊接的一致性；另一方面，隔离电阻会产生一定的差损，导致辐射增益不同程度的下降。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于避免上述【背景技术】中的不足之处而提供一种椭圆缝隙结构圆极化微带天线，本实用新型的特点是，阻抗、轴比带宽宽，波束宽度宽，结构紧凑等特点。
[0007]本实用新型是这样实现的:椭圆缝隙圆极化微带天线，包括反射地板1、介质板2和同轴电缆3，反射地板1设置在介质板2的下方，介质板2的上敷铜层为微带馈线4，介质板2的下敷铜层设置有腐蚀形成的椭圆缝隙5，微带馈线4与椭圆缝隙5的长轴的夹角为30度至60度，微带馈线4在椭圆缝隙5内的投影长度小于椭圆缝隙5的长轴的一半；同轴电缆3的内导体6焊接在微带馈线4上，介质板2的下敷铜层与反射地板1分别焊接在同轴电缆3的外导体8上。
[0008]其中，所述的椭圆缝隙5的长轴为工作中心频率对应波长的0.34倍，长轴和短轴的比为1.2。
[0009]其中，所述的微带馈线4与椭圆缝隙5的长轴的夹角为45度。
[0010]本实用新型与【背景技术】比较有如下优点:
[0011]1、本实用新型的椭圆缝隙圆极化微带天线由反射地板1、介质板2、同轴电缆3构成，能在宽频带内产生高质量的圆极化定向波束，其小于3dB轴比带宽大于20 %，小于2的驻波带宽大于25%。
[0012]2、本实用新型整个天线结构简单、紧凑，与其他圆极化微带天线比较无需外接圆极化馈电网络，单点馈电可形成较好的圆极化辐射效果，同时该设计实现了天线与网络一体化设计，可实现阵列天线设计，适用于要求圆极化天线的通信系统中。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型三维结构示意图。
[0014]图2是槽耦合圆极化微带天线俯视图。
[0015]图3是槽耦合圆极化微带天线侧视图。
【具体实施方式】
[0016]参照图1、图2，图3，本实用新型由反射地板1、介质板2、同轴电缆3构成，图1是本实用新型三维结构示意图，给出了各部件间的相对位置关系，图2是本实用新型俯视图，其中微带馈线4位于介质板2上敷铜层，起到对辐射缝隙馈电的作用，椭圆缝隙5在介质板2下敷铜层，它的作用是辐射或接收圆极化电磁信号，完成电磁信号转换，实施例采用印制板敷铜结构，在印制板下方腐蚀形成该椭圆缝隙，此设计是为方便同轴电缆3的内导体6焊接在微带馈线4上；同轴电缆3的外导体8焊接在敷铜地板7上，敷铜地板7即介质板2的下表面，同时同轴电缆3的低端焊接在反射地板1上；反射地板1的作用保证天线定向辐射，实现较高的增益。
[0017]研究发现:当椭圆缝隙5的长轴为工作中心频率对应波长的0.34倍，长轴和短轴的比为1.2时，天线轴比小于2dB的带宽为20%，其中微带馈线4与椭圆缝隙5的长轴的夹角当从30度?60度时天线的中心频点轴比相对最佳，以工作频率为4GHz的该形式天线为例，此夹角为45度。
[0018]本实用新型工作原理如下:当发射信号时，发射机发射信号，经同轴电缆3输入到微带馈线4，在椭圆缝隙5上激励起旋转场，经反射地板反射后形成定向辐射，并以圆极化电磁波的形式辐射到自由空间，天线的接收和发射为互易过程，信号由椭圆缝隙5接收到圆极化信号，并通过微带馈线4耦合到椭圆缝隙5上的信号，最终由同轴电缆3输出到外接接收机。
【主权项】
1.椭圆缝隙圆极化微带天线，包括反射地板(1)、介质板(2)和同轴电缆(3)，反射地板(1)设置在介质板(2)的下方，其特征在于:介质板(2)的上敷铜层为微带馈线(4)，介质板(2)的下敷铜层设置有腐蚀形成的椭圆缝隙(5)，微带馈线(4)与椭圆缝隙(5)的长轴的夹角为30度至60度，微带馈线(4)在椭圆缝隙(5)内的投影长度小于椭圆缝隙(5)的长轴的一半；同轴电缆⑶的内导体(6)焊接在微带馈线⑷上，介质板⑵的下敷铜层与反射地板⑴分别焊接在同轴电缆⑶的外导体⑶上。2.根据权利要求1所述的椭圆缝隙微带天线，其特征在于:所述的椭圆缝隙(5)的长轴为工作中心频率对应波长的0.34倍，长轴和短轴的比为1.2。3.根据权利要求1或2所述的椭圆缝隙微带天线，其特征在于:所述的微带馈线(4)与椭圆缝隙(5)的长轴的夹角为45度。
【专利摘要】本实用新型公开了椭圆缝隙圆极化微带天线，涉及通信、测控领域。本微带天线包括反射地板1、介质板2和同轴电缆3，介质板2的上表面设置有微带馈线4，介质板2的下表面设置有腐蚀形成的椭圆缝隙5，微带馈线4在椭圆缝隙5内的投影长度小于椭圆缝隙5的长轴的一半。本实用新型根据通信、测控对极化纯度、安装空间要求设计，有驻波带宽宽、轴比带宽宽的特点；本实用新型还具有轮廓低、尺寸小、易集成等特点，特别适用于通信、测控系统中飞行器载体高性能低轮廓圆极化天线的制造。
【IPC分类】H01Q19/10, H01Q1/48, H01Q1/50
【公开号】CN205016678
【申请号】CN201520762275
【发明人】宋长宏, 王涛, 路志勇
【申请人】中国电子科技集团公司第五十四研究所
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月29日