專利名稱：電調(diào)諧微帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電調(diào)諧微帶天線。
背景技術(shù)：
天線陣在快速頻率掃描時(shí)、雷達(dá)在捷變頻工作時(shí)、或天線在分時(shí)孔徑共享時(shí)都需要快速的調(diào)節(jié)天線的工作頻率。而傳統(tǒng)的寬帶天線需要完整覆蓋整個(gè)工作頻段，因此不可避免的會引入很多噪聲。雙頻或多頻天線的頻點(diǎn)數(shù)目難以做到很大，而且各頻率點(diǎn)還必須滿足一定的關(guān)系，不適合捷變頻工作，因此可電調(diào)諧的天線就非常有用。
參照圖6，文獻(xiàn)“Frequency agile slot-fed patch antenna，G.Le Ray，Electronics Letters，1996，Vol.32，No.1，p2-3”公開了一種采用變?nèi)荻O管實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)諧的微帶天線，包括微帶饋線1、饋電層介質(zhì)基片2、金屬地平面3、耦合縫隙4、輻射層介質(zhì)基片5、輻射貼片6、直流饋線7、孔8、短路探針9和變?nèi)荻O管10，饋電層介質(zhì)基片2與輻射層介質(zhì)基片5之間夾有金屬地平面3，微帶饋線1貼在饋電層介質(zhì)基片2上，輻射貼片6貼在輻射層介質(zhì)基片5，微帶饋線1與輻射貼片6金屬地平面3隔開，在輻射貼片6和金屬地平面3之間連接有變?nèi)荻O管10，變?nèi)荻O管10的正極與輻射貼片6相連接，負(fù)極與金屬地平面3相連接，通過改變變?nèi)荻O管10的直流偏壓實(shí)現(xiàn)電調(diào)諧，直流偏壓通過直流饋線7和穿過金屬地平面3上孔8的短路探針9加在輻射貼片6上，饋電層介質(zhì)基片2與輻射層介質(zhì)基片5均采用介電常數(shù)為2.2的普通介質(zhì)材料制作。這種電調(diào)諧微帶天線體積小、成本低，一直被大家廣為采用。但由于采用變?nèi)荻O管，所以在高頻段的損耗就比較大，限制了它在較高頻段尤其是毫米波中的應(yīng)用，而且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)在高頻段損耗大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的不足，本發(fā)明提供一種電調(diào)諧微帶天線，采用鐵電體作為輻射層介質(zhì)基片，通過改變加在輻射貼片與金屬地平面之間的直流偏壓來改變天線的諧振頻率，實(shí)現(xiàn)了高頻段低損耗電調(diào)諧。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一種電調(diào)諧微帶天線，包括微帶饋線、饋電層介質(zhì)基片、金屬地平面、輻射層介質(zhì)基片、輻射貼片和直流饋線，饋電層介質(zhì)基片與輻射層介質(zhì)基片之間夾有金屬地平面，微帶饋線貼在饋電層介質(zhì)基片上，輻射貼片貼在輻射層介質(zhì)基片上，微帶饋線與輻射貼片用金屬地平面隔開，并通過在金屬地平面上的一條耦合縫隙進(jìn)行耦合，其特點(diǎn)是所述的輻射層介質(zhì)基片采用鐵電體制作，直流偏置電壓通過直流饋線加在輻射貼片和金屬地平面之間。
本發(fā)明的有益效果是由于采用損耗小的鐵電體作為輻射層介質(zhì)基片，所以，與現(xiàn)有技術(shù)相比，損耗明顯降低；而且省去了短路探針和變?nèi)荻O管，也不用在金屬地平面上開孔，結(jié)構(gòu)與工藝簡單。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明電調(diào)諧微帶天線結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是圖1中饋電層介質(zhì)基片與微帶饋線的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖1中金屬地平面上耦合縫隙的示意圖。
圖5是圖1中輻射層介質(zhì)基片與輻射貼片以及直流饋線的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是現(xiàn)有技術(shù)電調(diào)諧微帶天線結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、微帶饋線，2、饋電層介質(zhì)基片，3、金屬地平面，4、耦合縫隙，5、輻射層介質(zhì)基片，6、輻射貼片，7、直流饋線，8、孔，9、短路探針，10、變?nèi)荻O管。
具體實(shí)施例方式
參照圖1～5，本發(fā)明包括微帶饋線1、饋電層介質(zhì)基片2、金屬地平面3、耦合縫隙4、輻射層介質(zhì)基片5、輻射貼片6和直流饋線7，饋電層介質(zhì)基片2與輻射層介質(zhì)基片5之間夾有金屬地平面3，微帶饋線1貼在饋電層介質(zhì)基片2上，輻射貼片6貼在輻射層介質(zhì)基片5上，微帶饋線1與輻射貼片6用金屬地平面3隔開，并通過在金屬地平面3上的一條耦合縫隙4進(jìn)行耦合，饋電層介質(zhì)基片2采用聚四氟乙烯制成，輻射層介質(zhì)基片5采用鐵電體鈦酸鍶鋇制成，直流偏置電壓通過直流饋線7加在輻射貼片6和金屬地平面3之間。
輻射層介質(zhì)基片5所采用的鐵電體還可以是鈦酸鍶鉛或者鈦酸鈣鉛。
電調(diào)諧微帶天線的諧振頻率是由輻射層介質(zhì)基片5的厚度、介電常數(shù)和輻射貼片6的尺寸共同決定的，其他條件不變，當(dāng)輻射層介質(zhì)基片5的介電常數(shù)增大時(shí)天線的諧振頻率降低，當(dāng)輻射層介質(zhì)基片5的介電常數(shù)減小時(shí)天線的諧振頻率升高。鐵電體的介電常數(shù)受外加直流偏置電壓的影響，當(dāng)外來的直流偏置電壓通過直流饋線7加在輻射貼片6和金屬地平面3之間時(shí)，也就相當(dāng)于加在輻射層介質(zhì)基片5兩端，電壓越高輻射層介質(zhì)基片5的介電常數(shù)越小，這樣天線的諧振頻率就越大，改變外來的直流偏置電壓，就改變了天線的諧振頻率，就實(shí)現(xiàn)了電調(diào)諧。
當(dāng)外來的直流偏置電壓通過直流饋線7加在輻射貼片6和金屬地平面3之間，直流饋線7采用寬窄相間的高低阻抗低通濾波結(jié)構(gòu)，這樣不會阻擋直流偏置電壓，但可以隔開微波信號從輻射貼片6通過直流饋線7傳出到外部的直流饋源。
電調(diào)諧微帶天線采用縫隙耦合的方式，微帶饋線1和輻射貼片6位于金屬地平面3兩邊，通過在金屬地平面3上的一條耦合縫隙4進(jìn)行耦合，這樣加在輻射貼片6和金屬地平面3之間的直流偏置電壓就不會進(jìn)入微帶饋線1，保證了饋源的安全，便于直流偏置電壓的加入，而且金屬地平面3將微帶饋線1和輻射貼片6隔開，微帶饋線1的輻射對輻射貼片6的輻射就不會產(chǎn)生影響。
權(quán)利要求
1.一種電調(diào)諧微帶天線，包括微帶饋線、饋電層介質(zhì)基片、金屬地平面、輻射層介質(zhì)基片、輻射貼片和直流饋線，饋電層介質(zhì)基片與輻射層介質(zhì)基片之間夾有金屬地平面，微帶饋線貼在饋電層介質(zhì)基片上，輻射貼片貼在輻射層介質(zhì)基片上，微帶饋線與輻射貼片用金屬地平面隔開，并通過在金屬地平面上的一條耦合縫隙進(jìn)行耦合，其特征在于所述的輻射層介質(zhì)基片采用鐵電體制作，直流偏置電壓通過直流饋線加在輻射貼片和金屬地平面之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電調(diào)諧微帶天線，其特征在于所述的鐵電體是鈦酸鍶鋇、鈦酸鍶鉛或者鈦酸鈣鉛。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電調(diào)諧微帶天線，其特征在于所述的直流饋線采用寬窄相間的高低阻抗低通濾波結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電調(diào)諧微帶天線，其特征在于所述的直流偏置電壓可以改變。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電調(diào)諧微帶天線，包括微帶饋線、饋電層介質(zhì)基片、金屬地平面、輻射層介質(zhì)基片、輻射貼片和直流饋線，饋電層介質(zhì)基片與輻射層介質(zhì)基片之間夾有金屬地平面，微帶饋線貼在饋電層介質(zhì)基片上，輻射貼片貼在輻射層介質(zhì)基片上，微帶饋線與輻射貼片用金屬地平面隔開，并通過在金屬地平面上的一條耦合縫隙進(jìn)行耦合，其特點(diǎn)是所述的輻射層介質(zhì)基片采用鐵電體制作，直流偏置電壓通過直流饋線加在輻射貼片和金屬地平面之間。由于采用損耗小的鐵電體作為輻射層介質(zhì)基片，所以，與現(xiàn)有技術(shù)相比，損耗明顯降低；而且省去了短路探針和變?nèi)荻O管，也不用在金屬地平面上開孔，結(jié)構(gòu)與工藝簡單。
文檔編號H01Q1/38GK101017930SQ200710017468
公開日2007年8月15日 申請日期2007年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月8日
發(fā)明者吳昌英, 韋高, 許家棟 申請人:西北工業(yè)大學(xué)