一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，包括輻射模塊、諧振腔模塊、耦合模塊和饋電網(wǎng)絡(luò)模塊并依次設(shè)置，在所述的輻射模塊上設(shè)置有介質(zhì)透鏡模塊，所述介質(zhì)透鏡模塊包括多個(gè)介質(zhì)透鏡單元，所述介質(zhì)透鏡單元按照矩陣的方式排列在介質(zhì)透鏡模塊上；所述的輻射模塊包括多個(gè)輻射單元，每個(gè)輻射單元中包括異形輻射器和輻射縫，所述異形輻射器包括圓臺(tái)結(jié)構(gòu)和弧形面結(jié)構(gòu)，所述圓臺(tái)結(jié)構(gòu)包括底面和側(cè)壁，所述圓弧面放置在圓臺(tái)結(jié)構(gòu)內(nèi)并與圓臺(tái)底面相切，所述圓弧面對(duì)應(yīng)圓的半徑為圓臺(tái)底面半徑的三倍，整個(gè)平板天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)緊湊、剖面低、增益高，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有衛(wèi)星平板天線(xiàn)高效率、帶寬大、小尺寸的技術(shù)要求，提高了其效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種通信平板天線(xiàn)，具體涉及一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)。
【背景技術(shù)】
[0002]平板天線(xiàn)具有重量輕、體積小、占用空間少、風(fēng)阻小、效率高等優(yōu)勢(shì)，平板天線(xiàn)相對(duì)于拋物面天線(xiàn)等其它形式的天線(xiàn)來(lái)說(shuō)具有較高的效率，增益較高，體積小，但目前平板天線(xiàn)的效率在75 %?80 %之間，從技術(shù)模塊面較難突破效率80 %，以實(shí)現(xiàn)更高的效率?，F(xiàn)有的平板天線(xiàn)結(jié)構(gòu)多樣，但多數(shù)僅滿(mǎn)足近距離通信的技術(shù)條件，而且也不利于組陣以實(shí)現(xiàn)更高的增益。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN 101005156公開(kāi)了一種高增益寬頻帶的平板天線(xiàn)，用以解決傳統(tǒng)天線(xiàn)結(jié)構(gòu)上無(wú)法運(yùn)用于高增益寬頻帶的問(wèn)題，本實(shí)用新型的平板天線(xiàn)包括微波基板，具有第一表面及第二表面;第一對(duì)稱(chēng)型輻射單元，配置于該第一表面上，且該第一對(duì)稱(chēng)型輻射單元具有第一輻射部與第二輻射部;第二對(duì)稱(chēng)型輻射單元，配置于該第二表面上，且該第二對(duì)稱(chēng)型輻射單元具有第三輻射部與第四輻射部;及至少一個(gè)連接單元，連接該微波基板及反射板。其中該第一輻射部、該第二輻射部、第三輻射部及第四輻射部的末端采用步階結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)本實(shí)用新型的平板天線(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能實(shí)現(xiàn)高增益寬頻帶的目的。該專(zhuān)利所述的平板天線(xiàn)體積小、帶寬大，但是其自身增益僅滿(mǎn)足近距離的通信需求，對(duì)于遠(yuǎn)距離通信增益還是不夠;而且該專(zhuān)利也不利于組陣以實(shí)現(xiàn)更高的增益。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的上述多項(xiàng)缺陷。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供以下的技術(shù)方案:一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，包括輻射模塊、諧振腔模塊、耦合模塊和饋電網(wǎng)絡(luò)模塊并依次設(shè)置，所述輻射模塊包括輻射器和輻射縫，輻射縫在輻射模塊的底部，所述諧振腔模塊包括諧振腔腔體和偶合孔，所述偶合孔位于諧振腔底部，所述耦合模塊包括偶合孔和饋電口并與諧振腔模塊通過(guò)偶合孔相對(duì)應(yīng)，所述饋電網(wǎng)絡(luò)模塊與耦合模塊通過(guò)饋電口相對(duì)應(yīng)，其特征在于:所述每個(gè)模塊都為平板狀并通過(guò)活動(dòng)式連接，在所述的輻射模塊上設(shè)置有介質(zhì)透鏡模塊，所述介質(zhì)透鏡模塊包括多個(gè)介質(zhì)透鏡單元，所述介質(zhì)透鏡單元按照矩陣的方式排列在介質(zhì)透鏡模塊上;所述輻射器采用圓形輻射器，每個(gè)介質(zhì)透鏡單元可對(duì)應(yīng)多個(gè)圓形輻射器。
[0005]優(yōu)選的，所述活動(dòng)式連接為承插式，于每一個(gè)模塊模塊的上端面設(shè)有插槽，于每一個(gè)模塊的下端面設(shè)有插銷(xiāo)，所述插銷(xiāo)和插槽相匹配。
[0006]優(yōu)選的，所述插銷(xiāo)與模塊的下端面通過(guò)螺紋連接固定。優(yōu)選的，所述介質(zhì)透鏡模塊包括8個(gè)介質(zhì)透鏡單元，所述介質(zhì)透鏡單元按照4行X 2列的方式排列在介質(zhì)透鏡模塊上。
[0007]優(yōu)選的，所述輻射模塊包括16個(gè)輻射單元并按照4X4的方式排列在輻射模塊上；每個(gè)介質(zhì)透鏡單元可對(duì)應(yīng)2個(gè)圓形輻射器。
[0008]優(yōu)選的，所述介質(zhì)透鏡模塊的介電常數(shù)為2.60-2.74。
[0009]優(yōu)選的，所述諧振腔模塊包括四個(gè)諧振腔單元并按照2X 2的方式排列，所述每個(gè)諧振腔單元都包括諧振腔腔體和偶合孔。
[0010]優(yōu)選的，所述耦合模塊包括四個(gè)耦合單元并按照2X 2的方式排列，所述每個(gè)耦合單元都包括偶合孔。
[0011]優(yōu)選的，所述饋電網(wǎng)絡(luò)模塊包括功分器、臺(tái)階、饋電波導(dǎo)和饋電口，所述饋電波導(dǎo)設(shè)于饋電口處并與功分器相通，所述功分器設(shè)有四個(gè)功分出口，而每個(gè)功分出口與偶合孔對(duì)應(yīng)。
[0012]采用以上技術(shù)方案的有益效果是:本實(shí)用新型所述的平板天線(xiàn)在所述的輻射模塊上設(shè)置獨(dú)特結(jié)構(gòu)排列的介質(zhì)透鏡模塊，電磁波由饋電口進(jìn)經(jīng)T形波導(dǎo)進(jìn)入耦合孔，在耦合孔經(jīng)過(guò)臺(tái)階的作用進(jìn)入諧振腔，在諧振腔中經(jīng)過(guò)輻射縫進(jìn)入圓形輻射器，最終經(jīng)圓形輻射器的上面附有介質(zhì)透鏡模塊輻射出去。本實(shí)用新型打破現(xiàn)有平板天線(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的思維模式，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)仿真設(shè)計(jì)出本實(shí)用新型獨(dú)特結(jié)構(gòu)的衛(wèi)星平板天線(xiàn)，使整個(gè)平板天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)緊湊、剖面低、增益高，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有衛(wèi)星平板天線(xiàn)高效率、帶寬大、小尺寸的技術(shù)要求，提高了平板天線(xiàn)的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型所述的帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型所述介質(zhì)透鏡模塊的俯視圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型所述輻射模塊的俯視圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型所述諧振腔模塊的俯視圖；
[0017]圖5是本實(shí)用新型所述耦合模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6是本實(shí)用新型所述饋電網(wǎng)絡(luò)模塊的俯視圖；
[0019]其中:1、介質(zhì)透鏡模塊，2、輻射模塊，3、諧振腔模塊，4、耦合模塊，5、饋電網(wǎng)絡(luò)模塊，6、介質(zhì)透鏡單元，7、柵格，8、輻射縫，9、諧振腔，10、偶合孔，11、功分器，12、饋電波導(dǎo)，13、臺(tái)階，14、饋電口，15、插銷(xiāo)，16、插槽。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]如圖1-6示出，一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，包括輻射模塊2、諧振腔模塊
3、耦合模塊4和饋電網(wǎng)絡(luò)模塊5并依次設(shè)置，所述輻射模塊2包括輻射器和輻射縫8，輻射縫在輻射模塊2的底部，所述諧振腔模塊3包括諧振腔腔體和偶合孔10，所述偶合孔10位于諧振腔9底部，所述耦合模塊2包括偶合孔10和饋電口 14并與諧振腔模塊3通過(guò)偶合孔10相對(duì)應(yīng)，所述饋電網(wǎng)絡(luò)模塊5與耦合模塊4通過(guò)饋電口 14相對(duì)應(yīng)，在所述的輻射模塊2上設(shè)置有介質(zhì)透鏡模塊I，所述介質(zhì)透鏡模塊I包括多個(gè)介質(zhì)透鏡單元6，所述介質(zhì)透鏡單元6按照矩陣的方式排列在介質(zhì)透鏡模塊I上;所述輻射器采用圓形輻射器，每個(gè)介質(zhì)透鏡單元可對(duì)應(yīng)多個(gè)圓形輻射器。
[0022]在本實(shí)施例中，所述活動(dòng)式連接為承插式，于每一個(gè)模塊層的上端面設(shè)有插槽16，于每一個(gè)模塊層的下端面設(shè)有插銷(xiāo)15，所述插銷(xiāo)15和插槽16相匹配，而且所述插銷(xiāo)15與模塊層的下端面通過(guò)螺紋連接固定;每個(gè)模塊相對(duì)獨(dú)立，這樣也方便其拆卸與修理。在最下層的平板可以通過(guò)螺紋將插銷(xiāo)15卸掉。
[0023]如圖2示出，所述介質(zhì)透鏡模塊包括8個(gè)介質(zhì)透鏡單元，所述介質(zhì)透鏡單元按照4行X 2列的方式排列在介質(zhì)透鏡模塊上。
[0024]如圖3示出，所述輻射模塊包括16個(gè)輻射單元并按照4X4的方式排列在輻射模塊上;每個(gè)介質(zhì)透鏡單元可對(duì)應(yīng)2個(gè)圓形輻射器;所述介質(zhì)透鏡模塊I的介電常數(shù)為2.65。
[0025]如圖4示出，所述諧振腔3模塊包括四個(gè)諧振腔單元并按照2X 2的方式排列，所述每個(gè)諧振腔單元都包括諧振腔腔體和偶合孔10。
[0026]如圖5示出，所述耦合模塊包括四個(gè)耦合單元并按照2X 2的方式排列，所述每個(gè)耦合單元都包括偶合孔10。
[0027]如圖6示出，所述饋電網(wǎng)絡(luò)模塊包括功分器11、臺(tái)階13、饋電波導(dǎo)12和饋電口14，所述饋電波導(dǎo)12設(shè)于饋電口 14處并與功分器11相通，所述功分器11設(shè)有四個(gè)功分出口，而每個(gè)功分出口與偶合孔10對(duì)應(yīng)。
[0028]基上所述，本實(shí)用新型所述的平板天線(xiàn)在所述的輻射模塊2上設(shè)置獨(dú)特結(jié)構(gòu)排列的介質(zhì)透鏡模塊I，電磁波由饋電口 14進(jìn)經(jīng)T形波導(dǎo)進(jìn)入耦合孔10，在耦合孔10經(jīng)過(guò)臺(tái)階的作用進(jìn)入諧振腔9，在諧振腔9中經(jīng)過(guò)輻射縫進(jìn)入圓形輻射器，最終經(jīng)圓形輻射器的上面附有介質(zhì)透鏡模塊I輻射出去。本實(shí)用新型打破現(xiàn)有平板天線(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的思維模式，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)仿真設(shè)計(jì)出本實(shí)用新型獨(dú)特結(jié)構(gòu)的衛(wèi)星平板天線(xiàn)，使整個(gè)平板天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)緊湊、剖面低、增益高，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有衛(wèi)星平板天線(xiàn)高效率、帶寬大、小尺寸的技術(shù)要求，提高了平板天線(xiàn)的效率。
[0029]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，包括輻射模塊、諧振腔模塊、耦合模塊和饋電網(wǎng)絡(luò)模塊并依次設(shè)置，所述輻射模塊包括輻射器和輻射縫，輻射縫在輻射模塊的底部，所述諧振腔模塊包括諧振腔腔體和偶合孔，所述偶合孔位于諧振腔底部，所述耦合模塊包括偶合孔和饋電口并與諧振腔模塊通過(guò)偶合孔相對(duì)應(yīng)，所述饋電網(wǎng)絡(luò)模塊與耦合模塊通過(guò)饋電口相對(duì)應(yīng)，其特征在于:所述每個(gè)模塊都為平板狀并通過(guò)活動(dòng)式連接，在所述的輻射模塊上設(shè)置有介質(zhì)透鏡模塊，所述介質(zhì)透鏡模塊包括多個(gè)介質(zhì)透鏡單元，所述介質(zhì)透鏡單元按照矩陣的方式排列在介質(zhì)透鏡模塊上;所述輻射器采用圓形輻射器，每個(gè)介質(zhì)透鏡單元可對(duì)應(yīng)多個(gè)圓形輻射器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，其特征在于:所述活動(dòng)式連接為承插式，于每一個(gè)模塊的上端面設(shè)有插槽，于每一個(gè)模塊的下端面設(shè)有插銷(xiāo)，所述插銷(xiāo)和插槽相匹配。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，其特征在于:所述插銷(xiāo)與模塊的下端面通過(guò)螺紋連接固定。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，其特征在于:所述介質(zhì)透鏡模塊包括8個(gè)介質(zhì)透鏡單元，所述介質(zhì)透鏡單元按照4行X 2列的方式排列在介質(zhì)透鏡模塊上。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，其特征在于:所述輻射模塊包括16個(gè)輻射單元并按照4 X 4的方式排列在輻射模塊上;每個(gè)介質(zhì)透鏡單元可對(duì)應(yīng)2個(gè)圓形輻射器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，其特征在于:所述介質(zhì)透鏡模塊的介電常數(shù)為2.60-2.74。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，其特征在于:所述諧振腔模塊包括四個(gè)諧振腔單元并按照2 X 2的方式排列，所述每個(gè)諧振腔單元都包括諧振腔腔體和偶合孔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，其特征在于:所述耦合模塊包括四個(gè)耦合單元并按照2 X 2的方式排列，所述每個(gè)耦合單元都包括偶合孔。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶介質(zhì)透鏡模塊的陣列平板天線(xiàn)，其特征在于，所述饋電網(wǎng)絡(luò)模塊包括功分器、臺(tái)階、饋電波導(dǎo)和饋電口，所述饋電波導(dǎo)設(shè)于饋電口處并與功分器相通，所述功分器設(shè)有四個(gè)功分出口，而每個(gè)功分出口與偶合孔對(duì)應(yīng)。
【文檔編號(hào)】H01Q19/06GK205564975SQ201620227704
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】徐之敬, 唐文成, 薛麗麗
【申請(qǐng)人】海中信（北京）衛(wèi)星通信股份公司