空馈微带阵列天线的制作方法

本实用新型涉及通信、测控领域中的一种高增益微带天线，本实用新型较适合应用于要求低轮廓、轻型的微带阵列天线通信、测控系统中。

背景技术：

目前在通信、测控系统中使用的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。

1、单片微带贴片天线：该形式天线结构简单，轮廓低，但天线驻波带宽小于2％，无法满足一般测控系统对天线的要求。

2、缝隙耦合式微带天线，该形式的微带天线驻波带宽较宽通常其小于2的驻波带宽大于20％，厚度需要仅为0.05个波长，但其功分网络占用空间较大、辐射效率较低。

3、振子天线，该形式的天线结构通常采用分立外接网络结构，阻抗带宽相对较宽，增益大于7dB左右，但由于增加了网络占用的空间设计，天线安装复杂，不利于大规模的生产、加工、制作。

技术实现要素：

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空馈微带阵列天线，本实用新型的特点是，阻抗带宽宽，轮廓低，结构紧凑可实现单元与网络一体化设计等特点。

本实用新型是这样实现的：从上到下依次为：第一介质板1、耦合腔2、第二介质板3，背腔4。所述的第一介质板、第二介质板和背腔依次相正对，在第一介质板的下表面设有四个辐射单元5,各个辐射单元成2X2阵列排布，每个辐射单元与相邻的辐射单元的边沿齐平，在第二介质板上设有微带馈线7。

进一步的，第二介质板固定在背腔4上，第一介质板固定在耦合腔2上。

进一步的，所述的背腔4为方形封闭腔体，在背腔上开有馈源口，微带馈线与馈源口相连接。

进一步的，在第二介质板上开有耦合开口6，耦合开口6的中央与第一介质板的中央相对。

进一步的，所述的耦合开口6位于第二介质板的上表面，微带馈线位于第二介质板的下表面。

进一步的，所述的耦合开口6为两端宽中间窄的“蝴蝶结”形状。

本实用新型与背景技术比较有如下优点：

1、本实用新型设置了空馈微带阵列天线1部件，该空馈微带阵列天线由第一介质板1、耦合腔2、、第二介质板3、背腔4构成，能在宽频带内产生40°波束宽度的定向波束，驻波带宽大于22％，天线增益带宽内大于12dB。

2、本实用新型整个天线结构简单、紧凑，与其他微带天线比较，实现了单一缝隙同时实现对4个辐射器的馈电，达到了提高单元增益的目的，且无需增加馈电网络结构，适用于大规模组阵天线设计。

附图说明

图1是本实用新型三维结构示意图；

图2是本实用新型分层结构示意图；

图3是本实用新型俯视结构示意图；

附图说明：第一介质板1、耦合腔2、第二介质板3、背腔4、辐射单元5、耦合开口6、微带馈线7。

具体实施方式

参照图1、图2，图3，本实用新型由第一介质板1、耦合腔2、第二介质板3、背腔4组成。第一介质板位于天线的最上层，上表面无金属敷铜，所述的第一介质板、第二介质板和背腔依次相正对，在第一介质板的下表面设有四个辐射单元5,各个辐射单元成2X2阵列排布，每个辐射单元与相邻的辐射单元的边沿齐平，在第二介质板的下表面上设有微带馈线7在第二介质板上开有耦合开口6，耦合开口的中央与第一介质板的中央相对。所述的耦合开口位于第二介质板的上表面，微带馈线7位于第二介质板的下表面。所述的耦合开口为两端宽中间窄的“蝴蝶结”形状。

耦合腔2位于第一介质板1和第二介质板3之间，呈方形结构，第一介质板可固定在耦合腔2上，第二介质板3位于耦合腔2和背腔4之间，背腔上敷刻有耦合开口6结构，中心缝隙宽为0.02λ0(λ0天线工作频率对应波长)，此缝隙结构与窄边缝隙结构比较可增加带宽6％；第二介质板下表面敷刻有微带馈线7，馈线的中心线与耦合开口6的中心线在其平面上投影垂直，馈线7的一端位于腔体的边缘，另一端延伸过腔体中线连接到耦合开口6。

本实用新型工作原理如下：当发射信号时，发射机通过同轴电缆发射信号，输入到到微带馈线7上，并在耦合开口6上激励起线极化电流，电流能量耦合到四个方口缝隙5上，在缝隙5上形成相位、幅度相同的电流，并在自由空间上合成，获得相对较窄的波束方向图。

当天线接收信号时，电磁波在四个方口缝隙5上激励产生感应电流，通过耦合腔2将能量信号传输给耦合开口6上，并通过微带馈线7上耦合到信号，传输给发射机。