集成式巴伦馈电的宽带双极化天线

摘要

本发明涉及双极化天线，具体的说是一种适用于雷达和通信等无线电领域的，同时具有宽频带和双极化两种性能，能够有效提高分辨率和信息传输速度的集成式巴伦馈电的宽带双极化天线，包括两个相同的单极化蝶形天线单元，其特征在于两个相同的单极化蝶形天线单元正交放置，其中一个单极化蝶形天线单元放置在另一个单极化蝶形天线单元馈电巴伦部分的带状线间隙中，本发明以圆弧蝶形天线为基本单元，提出了一种双极化的宽带天线结构，该天线采用印刷电路技术加工制作，与传统的双极化天线在加工过程中往往需要采用焊接技术相比，有利于提高天线的制作精度，本发明与现有技术相比，具有结构合理，装配简单，生产成本低，精度高等优点。

主权项

一种集成式巴伦馈电的宽带双极化天线，包括两个相同的单极化蝶形天线单元，其中集成式巴伦馈电的天线单元，包括介质基板、天线振子以及馈电巴伦，其特征在于天线振子和馈电巴伦印刷于介质基板的同一平面上，天线振子为蝶形，馈电巴伦由共面带状线和微带线组成，天线振子与馈电巴伦之间设有转角为45°的过渡段；所述天线振子的辐射单元为由三角形和半圆形结构组成的蝶形偶极子；共面带状线到微带线的集成巴伦结构在输出端采用90度弯折的微带传输线，在下方焊接SMA接头，微带线的特性阻抗为50欧姆，两个相同的单极化蝶形天线单元正交放置，其中一个单极化蝶形天线单元放置在另一个单极化蝶形天线单元馈电巴伦部分的带状线间隙中；天线振子的三角形部分宽度用R₁表示，代表蝶形振子臂的最宽处的宽度，三角形振子臂的长度为w₃，两个三角形振子之间的馈电间隙为w₁；半圆形部分位于辐射振子的外侧，即在三角形振子的外侧和三角形振子相连接，其直径为R₁；共面带状线金属导带的宽度为w₂，两个金属导带之间的间隙为w₁；与蝶形辐射单元相连的共面带状线长度为H₁，过渡段仍采用平行的带状线结构，该平行带状线和上述给蝶形振子直接馈电的带状线之间的倾斜角为θ₁，即该平行带状线和天线轴线相交角度为θ₁，过渡段在天线轴线，即垂直方向上的投影为H₃;集成馈电巴伦部分由一段均匀的垂直方向的共面带状线，该带状线与过渡段相连接、扇形调配枝节、直线微带渐变线和90度弯转微带线组成；所述垂直方向的共面带带状线的其中一个金属导带连接所述扇形调配枝节，另外一个金属导带连接所述直线微带渐变线，所述直线微带渐变线连接所述90度弯转微带线；垂直方向的与过渡段相连接的共面带状线高度为H₄；扇形调配枝节的半径为R₂，扇形的角度为θ₂；直线微带渐变线的长度为w₄；90度弯转微带线的水平部分的长度为w₅，垂直部分的高度为H₇，微带线的宽度为w₆，介质基板的厚度为h；该天线相应的结构参数为：蝶形振子臂的最宽处的宽度R₁=3mm，扇形调配枝节的半径R₂=4mm，两个三角形振子之间的馈电间隙w₁=2mm，共面带状线金属导带的宽度w₂=1mm，三角形振子臂的长度w₃=5mm，直线微带渐变线的长度w₄=4mm，90度弯转微带线的水平部分的长度w₅=5mm，微带线的宽度w₆=3mm，与蝶形辐射单元相连的共面带状线长度H₁=5mm，过渡段在天线轴线上的投影H₃=7mm，垂直方向的与过渡段相连接的共面带状线高度H₄=4mm，90度弯转微带线的垂直部分高度H₇=6.5mm，平行带状线和天线轴线相交角度θ₁=45°，扇形的角度θ₂=60°，介质基板的厚度为1毫米，相对介电常数为2.2。