[发明专利]耦合馈电毫米波阵列天线

说明书

本发明提供了一种耦合馈电毫米波阵列天线，包括天线罩；金属地板，相对并间隔设置于天线罩的一侧；介质基板，附着于金属地板的朝向天线罩的表面上；至少两微带贴片，间隔地附着于天线罩的朝向介质基板的表面上；以及馈电网络，设置于介质基板的表面上，馈电网络包括间隔设置的至少两激励贴片，激励贴片位于微带贴片于介质基板表面的投影区域内，激励贴片与微带贴片保持一定的距离。本发明采用了天线罩作为支撑微带贴片的介质基板，使得微带贴片即使与馈电网络不在轴向的同一平面上，也不需要增加一层介质基板来支撑，从而有效地解决了由于微带贴片与馈电网络不在轴向的同一平面上，导致阵列天线需要多加一层介质基板来支撑微带贴片的技术问题。

技术领域

本发明属于阵列天线技术领域，更具体地说，是涉及一种耦合馈电毫米波阵列天线。

背景技术

阵列天线是由至少两个微带天线规则或随机地排列并通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线，其中，微带天线是在一个薄介质基片上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方法制成一定形状的金属贴片，利用传输线或同轴探针对贴片馈电构成的天线。微带天线通常有三种馈电方式：侧馈、背馈、耦合馈电，其中，耦合馈电方式是在传输线上设计耦合激励，然后对微带贴片进行耦合馈电，在轴向上馈电网络与微带贴片不在同一平面，且馈电网络与微带贴片并不直接相连，只是通过耦合的方式把功率馈入到天线上，该种馈电方案可抬升微带贴片与接地板之间的高度，从而增加天线的带宽，同时不会引入较大的表面波耦合。

目前，实现耦合馈电的方式有多种，大体可分为：缝隙加载方式和激励贴片直接耦合方式，其中，采用激励贴片直接耦合方式的阵列天线一般由两层介质基板、一层接地板、一层馈电网络和一层微带贴片组成，通过该耦合馈电方式可有效抬高微带贴片与参考地之间的高度，这样可以大幅提升天线的工作带宽，而馈电网络与参考地之间的距离没有抬高，不容易激励高次模，通过调整耦合贴片的形状及尺寸可以调节其与微带贴片之间的耦合度，进而优化阻抗带宽，但是，由于微带贴片与馈电网络不在轴向的同一平面上，导致整个阵列天线需要多加一层介质基板来支撑微带贴片，从而增加材料成本，即使该介质基板为高频基板也会引入损耗降低天线整体效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耦合馈电毫米波阵列天线，包括但不限于解决由于微带贴片与馈电网络不在轴向的同一平面上，导致阵列天线需要多加一层介质基板来支撑微带贴片的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种耦合馈电毫米波阵列天线，包括：

天线罩，由非导电材料制成；

金属地板，相对并间隔设置于所述天线罩的一侧；

介质基板，附着于所述金属地板的朝向所述天线罩的表面上；

至少两微带贴片，间隔地附着于所述天线罩的朝向所述介质基板的表面上；以及

馈电网络，设置于所述介质基板的表面上，所述馈电网络包括间隔设置的至少两激励贴片，所述激励贴片位于所述微带贴片于所述介质基板表面的投影区域内，所述激励贴片与所述微带贴片保持一定的距离。

进一步地，所述微带贴片与所述激励贴片之间的间距小于或等于一个工作波长

进一步地，相邻两所述微带贴片或相邻两所述激励贴片之间的间距等于一个介质波长。

进一步地，所述馈电网络还包括：

一分二功分器，包括用于连接激励源的输入端、第一输出端和第二输出端；

第一传输线，与所述第一输出端连接，并串联至少两所述激励贴片；以及

第二传输线，与所述第二输出端连接，并串联至少两所述激励贴片；

所述第一传输线和所述第二传输线分布于所述一分二功分器的相对两侧。