一种带异形辐射器新型阵列天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带异形辐射器新型阵列天线，包括辐射模块、谐振腔模块、耦合模块和馈电网络模块并依次设置，所述的辐射模块包括多个辐射单元，每个辐射单元中包括异形辐射器和辐射缝，所述异形辐射器包括圆台结构和弧形面结构，所述圆台结构包括底面和侧壁，所述弧形面放置在圆台结构内并与圆台底面相切，所述弧形面对应圆的半径为圆台底面半径的三倍；本实用新型所述的平板天线采用纯金属结构组成，辐射模块包括结构新颖的异形辐射器：通过半波长的辐射缝将谐振腔和异形辐射器耦合在一起，使整个平板天线的结构紧凑、剖面低、增益高，实现了现有天线高效率、带宽大、小尺寸的技术要求。
【专利说明】
一种带异形辐射器新型阵列天线
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种带异形辐射器新型阵列天线，属于通信平板天线的技术领域。
【背景技术】
[0002]平板天线具有重量轻、体积小、占用空间少、风阻小、效率高等优势，平板天线相对于抛物面天线等其它形式的天线来说具有较高的效率，增益较高，体积小，但目前平板天线的效率在75 %?80 %之间，从技术模块面较难突破效率80 %，以实现更高的效率。现有的平板天线结构多样，但多数仅满足近距离通信的技术条件，而且也不利于组阵以实现更高的增益。对于远距离通信增益还是不够;在现有的专利技术当中，虽然有的平板天线虽然增益较高，加工设计简单，但是带宽较窄，使用微波介质板效率低，专利号是CN101719596A虽然能满足以上的要求，但是该专利所述的平板天线较普通天线尺寸小，增益高，但是设计调试复杂。
【实用新型内容】
[0003]对上述现有技术的现状，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种带异形辐射器新型阵列天线，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案:一种带异形辐射器新型阵列天线，包括辐射模块、谐振腔模块、耦合模块和馈电网络模块并依次设置，所述谐振腔模块包括谐振腔腔体和偶合孔，所述偶合孔位于谐振腔底部，所述耦合模块包括偶合孔和馈电口并与谐振腔模块通过偶合孔相对应，所述馈电网络模块与耦合模块通过馈电口相对应，其特征在于:所述每个模块都为平板状并通过活动式连接，所述的辐射模块包括多个辐射单元，每个辐射单元中包括异形辐射器和辐射缝，所述异形辐射器包括圆台结构和弧形面结构，所述圆台结构包括底面和侧壁，所述弧形面放置在圆台结构内并与圆台底面相切，所述弧形面对应圆的半径为圆台底面半径的三倍。
[0005]优选的，所述活动式连接为承插式，于每一个模块的上端面设有插槽，于每一个模块的下端面设有插销，所述插销和插槽相匹配。
[0006]优选的，所述插销与模块的下端面通过螺纹连接固定。
[0007]优选的，所述每个辐射单元包括16个异形辐射器4X4的方式内嵌在所述辐射模块上。
[0008]优选的，所述谐振腔模块包括四个谐振腔单元并按照2X 2的方式排列，所述每个谐振腔单元都包括谐振腔腔体和偶合孔。
[0009]优选的，所述耦合模块包括四个耦合单元并按照2X 2的方式排列，所述每个耦合单元都包括偶合孔。
[0010]优选的，所述馈电网络模块包括功分器、台阶、馈电波导和馈电口，所述馈电波导设于馈电口处并与功分器相通，所述功分器设有四个功分出口，而每个功分出口与偶合孔对应。
[0011]采用以上技术方案的有益效果是:本实用新型所述的平板天线采用纯金属结构组成，辐射模块包括结构新颖的异形辐射器:通过半波长的辐射缝将谐振腔和异形辐射器耦合在一起，电磁波由异形辐射器向空间辐射，异形辐射器是由圆台结构和弧形面结构形成，使电磁波沿异形辐射器的弧形面结构等幅同相的辐射出去，并且所述异形辐射器的双曲面结构部分也能减弱相邻异形辐射器的相互电磁干扰。本实用新型打破现有平板天线设计结构的思维模式，经过大量的实验仿真设计出本实用新型独特结构的卫星平板天线，使整个平板天线的结构紧凑、剖面低、增益高，实现了现有天线高效率、带宽大、小尺寸的技术要求。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的发散结构示意图；
[0013]图2是本实用新型的辐射模块的结构示意图；
[0014]图3是本实用新型的谐振腔模块；
[0015]图4是本实用新型的耦合模块；
[0016]图5是本实用新型的馈电模块；
[0017]图6是本实用新型中单个异形辐射器的立体结构示意图；
[0018]其中:1、辐射模块，2、谐振腔模块，3、耦合曾，4、馈电网络，5、异形辐射器，6、辐射缝，7、谐振腔，8、偶合孔，9、台阶，10、功分器，11、馈电波导，12、馈电口，51、圆台结构，52、弧形面结构，511、底面，512、侧壁，13、插销，14、插槽。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型的一种带异形辐射器新型阵列天线作进一步说明。如图1-6示出，一种带异形辐射器新型阵列天线，包括辐射模块1、谐振腔模块2、耦合模块3和馈电网络模块4并依次设置，所述谐振腔模块2包括谐振腔腔体和偶合孔8，所述偶合孔8位于谐振腔7底部，所述耦合模块3包括偶合孔8和馈电口 12并与谐振腔7模块通过偶合孔8相对应，所述馈电网络模块4与耦合模块通过馈电口 12相对应，所述的辐射模块I包括多个辐射单元，每个辐射单元中包括异形辐射器5和辐射缝6，所述异形辐射器5包括圆台结构51和弧形面结构52，所述圆台结构包括底面511和侧壁512，所述弧形面结构52放置在圆台结构51内并与圆台结构51底面相切，所述弧形面结构52对应圆的半径为圆台底面半径的三倍。
[0020]在本实施例中，所述活动式连接为承插式，于每一个模块模块的上端面设有插槽16，于每一个模块模块的下端面设有插销13，所述插销13和插槽14相匹配，而且所述插销13与模块模块的下端面通过螺纹连接固定;每个模块相对独立，这样也方便其拆卸与修理。在最下模块的平板可以通过螺纹将插销13卸掉。
[0021 ]图2示出的，在本实施例中，每个辐射装置包括16个辐射单元，所述16个栅格5辐射器按照4 X 4的排列方式。
[0022]图3示出的，所述谐振腔模块包括四个谐振腔单元并按照2X2的方式排列，每个谐振腔单元都包括谐振腔腔体和偶合孔。
[0023]图4示出的，所述耦合模块包括四个耦合单元并按照2X2的方式排列，所述每个耦合单元都包括偶合孔。
[0024]图5示出的，所述馈电网络模块包括功分器、台阶、馈电波导和馈电口，所述馈电波导设于馈电口处并与功分器相通，所述功分器设有四个功分出口，而每个功分出口与偶合孔对应。
[0025]基上所述，本实用新型所述的平板天线工作时，所述电磁波由馈电模块4上的馈电口 12经T形波导进入耦合孔8，在耦合孔8经过台阶的作用进入谐振腔模块2中的谐振腔7，经辐射缝6进入辐射模块I中的异形辐射器5，从而辐射出去。经测试，本实用新型所述平板天线与理想的辐射片很相近，完全适合卫星通信的技术要求。
[0026]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种带异形辐射器新型阵列天线，包括辐射模块、谐振腔模块、耦合模块和馈电网络模块并依次设置，所述谐振腔模块包括谐振腔腔体和偶合孔，所述偶合孔位于谐振腔底部，所述耦合模块包括偶合孔和馈电口并与谐振腔模块通过偶合孔相对应，所述馈电网络模块与耦合模块通过馈电口相对应，其特征在于:所述每个模块都为平板状并通过活动式连接，所述的辐射模块包括多个辐射单元，每个辐射单元中包括异形辐射器和辐射缝，所述异形辐射器包括圆台结构和弧形面结构，所述圆台结构包括底面和侧壁，所述弧形面放置在圆台结构内并与圆台底面相切，所述弧形面对应圆的半径为圆台底面半径的三倍。2.根据权利要求1所述的一种带异形辐射器新型阵列天线，其特征在于:所述活动式连接为承插式，于每一个模块的上端面设有插槽，于每一个模块的下端面设有插销，所述插销和插槽相匹配。3.根据权利要求2所述的一种带异形辐射器新型阵列天线，其特征在于:所述插销与模块的下端面通过螺纹连接固定。4.根据权利要求1所述的一种带异形辐射器新型阵列天线，其特征在于:所述每个辐射单元包括16个异形辐射器4X4的方式内嵌在所述辐射模块上。5.根据权利要求1所述的一种带异形辐射器新型阵列天线，其特征在于:所述谐振腔模块包括四个谐振腔单元并按照2 X 2的方式排列，所述每个谐振腔单元都包括谐振腔腔体和偶合孔。6.根据权利要求1所述的一种带异形辐射器新型阵列天线，其特征在于:所述耦合模块包括四个耦合单元并按照2 X 2的方式排列，所述每个耦合单元都包括偶合孔。7.根据权利要求1所述的一种带异形辐射器新型阵列天线，其特征在于，所述馈电网络模块包括功分器、台阶、馈电波导和馈电口，所述馈电波导设于馈电口处并与功分器相通，所述功分器设有四个功分出口，而每个功分出口与偶合孔对应。
【文档编号】H01Q13/10GK205564995SQ201620227697
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】徐之敬, 唐文成, 薛丽丽
【申请人】海中信（北京）卫星通信股份公司