[实用新型]一种共形阵列天线结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种共形阵列天线结构。

背景技术

随着现代通信、军事技术的不断发展，大量的无线电设备应用在飞机、导弹、卫星等各类高速高机动性飞行器上，为了满足这类飞行器的性能要求，传统的方法要用到多达数十种的天线。这种情况下，过于巨大的天线尺寸不仅从空气动力学和美学角度影响了飞行器外形的流畅美观，而且从战斗价值上来讲，飞行器具备的隐身能力大打折扣，因此，共形阵天线应运而生。

共形阵天线是指附着于载体表面且与载体贴合的阵列天线，阵列天线共形安装在一个固定形状物体的表面上，形成了非平面的共形天线阵。在现代无线通信系统中，共形阵天线由于能与飞行器类的高速运行载体平台相共形，共形天线不会破坏载体的外形结构及空气动力学特性。

现有的共形阵天线结构复杂，天线尺寸较大；天线尺寸较小时，天线的带宽、增益和方向图性能较差。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种带宽、增益和方向图性能良好且小型化的共形阵列天线结构。

本方案中的共形阵列天线结构，包括安装台，所述安装台包括介质基板，所述安装台的侧面上对称分布有矩形的微带贴片，所述微带贴片上开设有矩形槽，所述矩形槽的开口方向朝向安装台的下底，所述矩形槽的正中安装有第一馈电线，所述第一馈电线电连接有阻抗变换线，所述微带贴片间的阻抗变换线电连接有第二馈电线，所述第二馈电线中间连接馈电网络。

本方案的原理是：介质基板为安装台的一部分，介质基板上设有微带贴片，即微带贴片安装在安装台上，微带贴片与安装台共形并形成阵列天线，微带贴片作为天线的辐射单元，矩形槽内电连出的第一馈电线和第二馈电线间形成了枝节结构，由该枝节结构保证阻抗的匹配，馈电网络从第二馈电线的中间向各微带贴片馈电。

本方案的有益效果是：1.微带贴片共形到安装台上作为天线时，可减小天线占据体积、实现设备空间的充分利用，天线实现小型化；2.微带贴片上的矩形槽保证天线具有良好的带宽、增益和方向图性能，让形成的天线在保持小型化的同时达到天线电参数指标的平衡；3.安装台上对称分布的微带贴片间具有一定的距离，避免了微带贴片间的互耦。

进一步，所述安装台为锥形台，所述安装台的锥角为53°，所述安装台的上底直径为40mm，所述安装台的下底直径为80mm，所述安装台的高度为40mm，所述安装台的展开面母线长度为44mm。

安装台这样的设计保证了安装台的小型化，使安装台能够安装到应用的地方。

进一步，所述介质基板的相对介电常数为10.2，厚度为0.6mm。

本介质基板还减小了安装台的尺寸，保证微带贴片能更好的在介质基板上弯曲共形，还让天线具有良好的带宽、增益和方向图性能。

解释：相对介电常数，表征介质材料的介电性质或极化性质的物理参数，相对介电常数的值等于以预测材料为介质与以真空为介质制成的同尺寸电容器电容量之比。

进一步，所述微带贴片的长度为27.2mm，宽度为20.87mm，所述微带贴片上的矩形槽的长度为8mm，宽度为2.8mm。

微带贴片和其上的矩形槽减小了微带贴片作为天线的尺寸，让微带贴片与介质基板共形，微带贴片的的尺寸保证了各个贴片单元间距在合适范围内，减小各贴片间互耦及其弹体对天线性能的影响，保证了天线带宽、增益和方向图性能的良好。

解释：弹体是指天线的整体平台。

进一步，所述微带贴片的数目为两个，所述两个微带贴片相对于安装台的中心线对称设置，所述微带贴片沿安装台展开面母线方向的中线与安装台的中心线夹角为40.5°。

微带贴片的位置避免了相互之间发生互耦，保证了天线带宽、增益和方向图性能的良好。

进一步，所述第一馈电线的长度与矩形槽的长度相等，第二馈电线的长度为3mm。

第一馈电线与第二馈电线间形成了枝节结构，保证了第一馈电线和第二馈电线与微带贴片的阻抗匹配。

所述第一馈电线的阻值为50Ω，所述阻抗变换线的阻值为70Ω，所述第二馈电线的阻值为100Ω。

馈电线与阻抗变换线的阻值保证了馈电端口的电阻值为50Ω，阻抗变换线保证了第一馈电线与第二馈电线间的阻抗匹配，以实现最大的功率传输，第二馈电线中间电连接馈电网络实现等幅同相馈电，损耗较小。

附图说明

图1为本实用新型实施例的安装台结构示意图；

图2为图1中安装台的曲面展开图；

图3为微带贴片的结构示意图；

图4为图3中的微带贴片在安装台上的排列结构图；