一种低剖面强耦合天线阵列.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115986435A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202111441790.3H01Q5/50(2015.01)(22)申请日2022.01.12H01Q1/12(2006.01)(71)申请人苏州耀欧然科技有限公司地址215000江苏省苏州市高新区竹园路209号4号楼13层1302室12工位（集群登记）(72)发明人赵鲁豫袁清(74)专利代理机构苏州科凡知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32729专利代理师张莉(51)Int.Cl.H01Q21/24(2006.01)H01Q1/36(2006.01)H01Q9/04(2006.01)H01Q1/50(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图6页(54)发明名称一种低剖面强耦合天线阵列(57)摘要本发明公开了一种低剖面强耦合天线阵列，包括两个馈电单元，且以相互垂直交叉的方式设置，形成±45°双极化天线，所述双极化天线设有多组，形成1*8线阵，所述天线阵列包括介质板、反射板和馈电结构。与传统天线阵列尽量减少阵元间互耦不同，本发明是通过减小阵元间距并对阵元间距进行优化，合理的利用天线单元间的互耦产生的容抗，抵消了天线与反射板之间的感抗，改善了天线的阻抗匹配特性，展宽了天线的工作带宽，降低了天线阵列的剖面，从而实现了天线的小型化，轻量化设计。CN115986435ACN115986435A权利要求书1/1页1.一种低剖面强耦合天线阵列，其特征在于：包括两个馈电单元，且以相互垂直交叉的方式设置，形成±45°双极化天线，双极化天线包括谐振馈电环、S型馈电结构、辐射贴片、反射板、同轴电缆，所述谐振馈电环与馈电电路位于介质板的两侧，所述介质板材料为聚四氟乙烯，所述同轴电缆的外皮与谐振馈电环连接、内芯与S型馈电结构连接，所述辐射贴片位于介质板的下侧、与谐振馈电环连接，反射板材料为金属材料、与谐振馈电环连接；所述双极化天线设有多组，形成1*8线阵，所述天线阵列包括介质板、反射板和馈电结构。2.根据权利要求1所述一种低剖面强耦合天线阵列，其特征在于：所述双极化天线贴片宽度为Wa，所述Wa的范围为0.24λL～0.28λL，λL为工作频段的最低工作频率。3.根据权利要求1所述一种低剖面强耦合天线阵列，其特征在于：所述双极化天线剖面高度H，所述H的范围为0.11λL～0.15λL，λL为工作频段的最低工作频率。2CN115986435A说明书1/3页一种低剖面强耦合天线阵列技术领域[0001]本发明属于无线通信领域，具体涉及一种宽带天线阵列小型化的设计方法，可以用于星载天线阵列设计。背景技术[0002]随着通信技术的发展，天线作为无线通信设备中至关重要的一部分，天线性能的优劣直接影响着整个通信系统的通信质量。由于双极化天线自身特有的优点，其既可以被用作基站天线，又可以通过加载支线耦合器或定向耦合器的方法，获得圆极化天线。本发明具有宽频带、结构简单、易加工等特点以及采用强耦合技术获得的低剖面，小型化，轻量化等优点，使得该天线成为了星载天线设计中的优选天线。[0003]传统天线阵列阵元间距需满足λ0/2<S<λ0条件，按照此阵元条件组阵，会造成传统天线阵列剖面高，体积大，同时会给星载天线设计安装带来了一定的难度。发明内容[0004]针对上述现有技术存在的不足，本发明目的旨在提供一种实现天线阵列低剖面、小型化、宽频带的天线阵列设计方法，与传统天线阵列尽量减少阵元间互耦不同，本发明是通过减小阵元间距并对阵元间距进行优化，合理的利用天线单元间的互耦产生的容抗，抵消了天线与反射板之间的感抗，改善了天线的阻抗匹配特性，展宽了天线的工作带宽，降低了天线阵列的剖面，从而实现了天线的小型化，轻量化设计。[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低剖面强耦合天线阵列，包括两个馈电单元，且以相互垂直交叉的方式设置，形成±45°双极化天线，双极化天线包括谐振馈电环、S型馈电结构、辐射贴片、反射板、同轴电缆，所述谐振馈电环与馈电电路位于介质板的两侧，所述介质板材料为聚四氟乙烯，所述同轴电缆的外皮与谐振馈电环连接、内芯与S型馈电结构连接，所述辐射贴片位于介质板的下侧、与谐振馈电环连接，反射板材料为金属材料、与谐振馈电环连接；[0006]所述双极化天线设有多组，形成1*8线阵，所述天线阵列包括介质板、反射板和馈电结构，通过阵列单元间距S控制单元之间的互耦强度，利用天线单元之间的互耦响应形成的容抗抵消天线单元与反射板之间的感抗，从而提高了天线端口的阻抗匹配性能，展宽了天线带宽，通过降低天线剖面高度和减小阵元间距实现基站天线阵列的小型化。[0007]优选的，所述双极化天线贴片宽度为Wa，所述Wa的范围为0.24λL～0.28λL，λ