耦合截断天线结构的制作方法

1.本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种耦合截断天线结构。


背景技术：

2.目前，卫星的应用涉及民用及特种应用，其中作为卫星信号的收发系统的关键构成部件天线尤其显得至关重要，其直接决定整个系统是否正常工作与否。
3.在现有涉及抗干扰天线中，设置微带天线均为常规阵列布阵形式，其中包括布阵间距基本按照对应频率的空气半波长设置，其中针对不对称设置的阵列天线导致每个单元天线的空间能量辐射偏头并无任何赋形实施技术，而同频阵元的辐射能量的一致性及低仰角能量的分布对抗干扰信号的实现表现至关重要，其直接影响到最终的抗干扰指标的高低。当天线朝着小型化发展下，除偏头存在外，对应工作频率越低下的抗干扰频段，还会存在大量的后向能量辐射，导致有效辐射能量的利用率更低，同时，天线阵元之间的耦合隔离度对天线的抗干扰能力影响较大。
4.鉴于此，有必要提供一种新的耦合截断天线结构，以解决或至少缓解上述技术缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的是提供一种耦合截断天线结构，旨在解决现有技术中天线阵元间隔离度较小、耦合大、抗干扰能力较弱的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种耦合截断天线结构，其包括：
7.基板；
8.阵元组件，所述阵元组件安装于所述基板，所述阵元组件的数量为至少两组，至少两组所述阵元组件圆周分布于所述基板；
9.同频截断耦合器，所述同频截断耦合器设置于所述基板上，且任意两组相邻所述阵元组件之间均设置有所述同频截断耦合器。
10.在一实施例中，所述同频截断耦合器包括分别倾斜设置在所述基板上的第一截断板与第二截断板，所述第一截断板与所述第二截断板之间的间距朝远离所述基板方向呈渐缩设置，所述第一截断板与所述第二截断板相互背离的一侧分别朝向两组相邻所述阵元组件。
11.在一实施例中，所述第一截断板为印制结构，所述第一截断板包括第一印制板和多个间隔设置于所述第一印制板上的第一金属条，所述第一金属条与所述基板倾斜设置；和/或，所述第二截断板为印制结构，所述第二截断板包括第二印制板和多个间隔设置于所述第二印制板上的第二金属条，所述第二金属条与所述基板倾斜设置。
12.在一实施例中，所述第一金属条的长度或所述第二金属条的长度为所述耦合截断天线结构的工作频率的四分之一波长。
13.在一实施例中，所述阵元组件的数量为四组，所述同频截断耦合器的数量为四组，
四组所述同频截断耦合器与四组所述阵元组件交替间隔分布。
14.在一实施例中，所述阵元组件包括阵元天线和波束赋形器，所述阵元天线设置于所述基板上，所述波束赋形器设置于所述阵元天线的外侧。
15.在一实施例中，所述波束赋形器为印制结构，所述波束赋形器包括多个间隔设置的第三金属条，所述第三金属条垂直于所述基板。
16.在一实施例中，所述阵元组件还包括抑制赋形器，所述抑制赋形器设置于所述阵元天线的外侧。
17.在一实施例中，所述阵元天线呈矩形，所述阵元天线中任意相邻的两个侧壁朝向所述基板的中心，所述波束赋形器的数量为两个且分别设置于所述阵元天线朝向所述基板的中心的两个侧壁外，所述抑制赋形器的数量为两个且分别设置于所述阵元天线背离所述基板的中心的两个侧壁外。
18.在一实施例中，所述抑制赋形器为印制结构，所述抑制赋形器包括多个间隔设置的第四金属条，所述第四金属条与所述基板呈倾斜设置。
19.在一实施例中，所述耦合截断天线结构还包括中心单元，所述中心单元安装于所述基板，所述阵元组件分布于所述中心单元的外周。
20.本实用新型技术方案中，耦合截断天线结构包括基板、阵元组件和同频截断耦合器；阵元组件安装于基板，阵元组件的数量为至少两组，至少两组阵元组件圆周分布于所述基板；同频截断耦合器设置于基板上，且任意两组相邻阵元组件之间均设置有同频截断耦合器。阵元组件为抗干扰阵列阵元，每一阵元组件对应不同的信道，同频截断耦合器作为一个独立的器件，落实固定于基板上，通过在任意两组相邻的阵元组件之间设置同频截断耦合器，该实用新型提升了同频天线阵元组件之间的隔离度，减小了耦合，增加了天线的抗干扰能力，还同步改善了天线的能量覆盖的一致性问题。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施条例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例耦合截断天线结构的立体结构示意图。
23.附图标号说明：
24.标号名称标号名称100耦合截断天线结构31阵元天线1基板32波束赋形器2中心单元41第一截断板3阵元组件42第二截断板4同频截断耦合器321第三金属条411第一金属条421第二金属条412第一印制板422第二印制板
25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两组，例如两组，三个等，除非另有明确具体的限定。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两组元件内部的连通或两组元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
31.请参照图1，本实用新型提供一种耦合截断天线结构100。
32.耦合截断天线结构100包括：
33.基板1；
34.阵元组件3，阵元组件3安装于基板1，阵元组件3的数量为至少两组，至少两组阵元组件3圆周分布于所述基板1；
35.同频截断耦合器4，同频截断耦合器4设置于基板1上，且任意两组相邻阵元组件3之间均设置有同频截断耦合器4。
36.上述实施例中，阵元组件3为抗干扰阵列阵元，每一阵元组件3对应不同的信道，同频截断耦合器4作为一个独立的器件，落实固定于基板1上，通过在任意两组相邻的阵元组件3之间设置同频截断耦合器4，提升了同频天线阵元组件3之间的隔离度，减小了耦合，增加了天线的抗干扰能力，还同步改善了天线的能量覆盖的一致性问题。同频截断耦合器4的数量根据阵元组件3的数量对应设置，当阵元组件3为两组时，同频截断耦合器4为一组；当阵元组件3的数量大于两组时，同频截断耦合器4的数量与阵元组件3的数量相同。需要说明的是，耦合截断天线结构100还可以包括中心单元2，中心单元2安装于基板1，阵元组件3分布于中心单元2的外周，中心单元2主要实现短报文功能；基板1可以为圆形板，中心单元2为矩形块状，中心单元2包括天线辐射体以及pcba馈电电路(pcba，printed circuit board assembly：成品印刷电路板)。天线辐射体设置于所述基板1的中央，基板1的两侧分别为正面与背面，中心单元2设置于基板1的正面，本实用新中的耦合截断天线结构100优选用于地面的终端。具体地，阵元组件3的数量优选为四组，四组阵元组件3设置在中心单元2的四角，
且进一步实现抑制天线临近边沿电流后向的辐射以提升天线的前向辐射能量利用率，同频截断耦合器4的数量为四组，四组同频截断耦合器4与四组阵元组件交替间隔分布。
37.具体地，同频截断耦合器4包括分别倾斜设置在基板1上的第一截断板41与第二截断板42，第一截断板41与第二截断板42之间的间距朝远离基板1方向呈渐缩设置，第一截断板41与第二截断板42相互背离的一侧分别朝向两组相邻阵元组件3其一。第一截断板41与第二截断板42呈三角状架设在基板1上，每一截断板的一端短接在基板1上，另一端悬空，该实施例的减小耦合效果更好。其中，截断板与基板1的倾斜角度根据实际需求适用性设置。
38.更具体地，第一截断板41为印制结构，第一截断板41包括第一印制板412和多个间隔设置于所述第一印制板412上的第一金属条411，第一金属条411与基板1倾斜设置；和/或，第二截断板42为印制结构，第二截断板42包括第二印制板422和多个间隔设置于所述第二印制板422上的第二金属条421，第二金属条421与基板1倾斜设置。正视第一印制板412或第二印制板422，第一金属条411或第二金属条421为斜向上的条状，其一端焊接在天线馈电印制电路板上，其主要功能在于起到提升同频天线阵元组件3之间的隔离度，减小耦合的作用。第一金属条411与第一印制板412底边的角度优选45
°
，任意相邻两个第一金属条411的间距相同；第二金属条421与第二印制板422底边的角度优选45
°
，任意相邻两个第二金属条421的间距相同。需要说明的是，第一截断板41与第一金属条411的结构还可以以不同的开槽形式构成，包括ebg(electromagnetic band gap，电磁场带隙)的变形应用。
39.在一实施例中，第一金属条411的长度或第二金属条421的长度优选为耦合截断天线结构100的工作频率的四分之一波长。当然，在边缘处的金属条长度可以根据截断板的形状适应性缩短。
40.在一实施例中，阵元组件3包括阵元天线31和波束赋形器32，阵元天线31设置于基板1上，具体位于中心单元2的外侧，波束赋形器32设置于阵元天线31的外侧。波束赋形器32用于阵元天线31上，减少阵元天线31之间的能量对消形成的凹陷问题，加大垂直能量的非对消辐射，有效地改善抗干扰阵列天线的周向能量的辐射对称性；同时，可有效地实现不对称分布阵元天线31辐射能量的较好周向对称性；可有效地实现抑制天线临近边沿电流后向的辐射以提升天线的前向辐射能量利用率。具体地，波束赋形器32为印制结构，波束赋形器32包括多个间隔设置的第三金属条321，第三金属条321垂直于基板1。
41.在一实施例中，阵元组件3还包括抑制赋形器，抑制赋形器设置于阵元天线31的外侧。抑制赋形器的主要功能在于增加边沿天线底板长度不够导致电流背向辐射有效率降低的问题，同时起到形成垂直分量以改善对应方向低仰角能量不足的问题。具体地，抑制赋形器为印制结构，抑制赋形器包括多个间隔设置的第四金属条，第四金属条与基板1呈倾斜设置。
42.在一实施例中，阵元天线31呈矩形，阵元天线31中任意相邻的两个侧壁朝向基板1的中心，具体为朝向中心单元2，波束赋形器32的数量为两个且分别设置于阵元天线31朝向基板1的中心，具体为朝向中心单元2的两个侧壁外，抑制赋形器的数量为两个且分别设置于阵元天线31背离基板1的中心，具体为背离中心单元2的两个侧壁外。两个波束赋形器32可更加有效地实现抑制天线临近边沿电流后向的辐射以进一步提升天线的前向辐射能量利用率，两个抑制赋形器进一步改善对应方向低仰角能量不足的问题。具体地，阵元天线31也包括天线辐射体以及pcba馈电电路。
43.在一实施例中，中心单元2的工作频率为s、l、b2b中的一种状态。
44.在另一实施例中，中心单元2的工作频率也可以为s、l、gnss全频或其中部分频率状态设置使用。中心单元2的工作频率根据需求进行选设置。
45.在一实施例中，阵元天线31的工作频率为b1、b3状态使用。
46.在另一实施例中，阵元天线31的工作频率还可以为b1、b3中的一种或者是gnss涉及多频天线设置使用。阵元天线31的工作频率根据需求进行选择。
47.在一实施例中，中心单元2与阵元天线31均可拆卸地安装在基板1上。当中心单元2或者阵元天线31损坏时，方便维修或者更换新的中心单元2或阵元天线31。
48.在一实施例中，中心单元2与阵元天线31均通过螺丝固定于基板1上。当中心单元2或者阵元天线31损坏时，可以人工拧下对应的螺丝以将中心单元2或对应的阵元天线31取下，维修或者更换新的中心单元2或阵元天线31，其维修或维护方便。
49.在其它实施例中，中心单元2与阵元天线31还可以通过卡扣固定于基板1上，卡扣的连接更加稳固，避免因为振动导致螺丝脱落，提高中心单元2和阵元天线31连接至基板1的稳定性。
50.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。