[发明专利]一种单个单元波束赋形介质谐振天线

说明书

本发明公开了一种单个单元波束赋形介质谐振天线，包括：第一介质谐振器；第二介质谐振器，设置于所述第一介质谐振器下方；金属地层，设置于所述第二介质谐振器下方且具有馈电缝隙；基板，设置于所述金属地层下方；馈电结构，设置于所述基板下方且具有微带线，所述微带线的至少一部分位于所述馈电缝隙的正下方。本发明通过设置第一介质谐振器和第二介质谐振器作为天线的辐射单元，为金属地层设置馈电缝隙，对天线的辐射单元进行耦合馈电，避免使用复杂馈电网络，在馈电结构设置微带线并使微带线的至少一部分位于所述馈电缝隙的正下方，提供馈电位置和激励电流分布，实现波束赋形，结构简单且减少了天线尺寸，可广泛应用于天线技术领域。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其是一种单个单元波束赋形介质谐振天线。

背景技术

随着无线通信技术的飞速发展，天线作为其核心器件也得到了飞速的发展。目前天线已广泛应用于各种无线通信设备中，在雷达、个人通信、导航，卫星通讯等系统中均发挥着重要的作用。

目前最常见的实现波束赋形天线的方法是将阵列天线和波束赋形馈电网络结合，利用相控阵天线随着各输入端口间信号相位差的改变可产生不同指向的波束的特性，由波束赋形网络给相控阵天线提供合适的输入信号。当波束赋形馈电网络的不同端口被激励时，其输出端口的相位差不同，造成相控阵天线输入信号的相位差改变，以此产生不同指向的波束，实现波束赋形。然而这种方法需要额外的复杂馈电网络给天线阵列馈电，一方面成本高且大大增加了天线的设计难度；另一方面，造成天线总体尺寸过大，无法满足现代无线通信系统小型化的发展趋势。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种简单且满足小型化趋势的一种单个单元波束赋形介质谐振天线。

本发明所采取的技术方案是：一种单个单元波束赋形介质谐振天线，包括：

第一介质谐振器；

第二介质谐振器，设置于所述第一介质谐振器下方；

金属地层，设置于所述第二介质谐振器下方且具有馈电缝隙；

基板，设置于所述金属地层下方；

馈电结构，设置于所述基板下方且具有微带线，所述微带线的至少一部分位于所述馈电缝隙的正下方。

进一步，所述第一介质谐振器的介电材料的介电常数大于所述第二介质谐振器的介电材料的介电常数。

进一步，所述馈电缝隙包括第一馈电缝隙和至少一第二馈电缝隙，所述第一馈电缝隙和所述第二馈电缝隙分隔设置。

进一步，所述第一馈电缝隙的长度不小于所述第二馈电缝隙的长度，或者所述第一馈电缝隙的宽度不小于所述第二馈电缝隙的宽度。

进一步，所述馈电缝隙包括两条第二馈电缝隙，两条所述第二馈电缝隙关于所述第一馈电缝隙对称设置。

进一步，所述微带线包括第一微带线和至少一第二微带线，所述第一微带线与所述第二微带线相连，所述第一微带线的至少一部分位于所述第一馈电缝隙的正下方，每一所述第二微带线的至少一部分分别位于一条所述第二馈电缝隙的正下方。

进一步，所述馈电结构具有去耦合网络，所述去耦合网络与微带线连接。

进一步，所述去耦合网络为环形结构，且设置有裂口。

进一步，所述去耦合网络包括第一去耦合网络和至少一第二去耦合网络，所述微带线包括第一微带线和两条第二微带线，两条所述第二微带线通过所述第一去耦合网络直接相连接，所述第二微带线通过第二去耦合网络与所述第一微带线连接。

进一步，所述去耦合网络包括第一去耦合网络和两个第二去耦合网络，两个所述第二去耦合网络关于所述第一去耦合网络对称设置。