本實用新型涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種低剖面天線。

背景技術(shù)：

在無線通信系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)靈活、方便的通信手段，需要天線具有體積小、重量輕、功能全的特點。

在現(xiàn)有的天線設(shè)計中，為了實現(xiàn)在水平和俯仰方向都進(jìn)行波束掃描，這就需要天線在水平方向和俯仰方向都能夠轉(zhuǎn)動；也可以天線自身的俯仰方向不發(fā)生轉(zhuǎn)動，而利用相控陣技術(shù)來實現(xiàn)波束掃描。就目前的需求，市場上出現(xiàn)了不少用于動中通(移動中的衛(wèi)星地面站通信)系統(tǒng)的天線產(chǎn)品。動中通技術(shù)是在例如汽車、艦船、飛機(jī)、導(dǎo)彈等移動載體上隨時隨地與衛(wèi)星通信。而天線是動中通技術(shù)的關(guān)鍵之一。根據(jù)對動中通系統(tǒng)天線產(chǎn)品的應(yīng)用需求，低剖面、易共形的是其發(fā)展方向。

現(xiàn)有的用于動中通的天線產(chǎn)品有高、中、低三種剖面，例如Trackstar等公司的動中通天線產(chǎn)品。但是這些動中通天線產(chǎn)品的剖面都比較高。

針對相關(guān)技術(shù)中天線剖面較高的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對相關(guān)技術(shù)中天線剖面較高的問題，本實用新型提出一種低剖面天線，能夠具有更低剖面。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種低剖面天線，包括：述平行板波導(dǎo)上方的縫隙輻射層；功分饋電部分通過串聯(lián)饋電的方式形成輸入矩形波導(dǎo)至平行板波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換；平行板波導(dǎo)向縫隙輻射層饋電。

在一個實施例中，縫隙輻射層為CTS輻射層。

在一個實施例中，平行板波導(dǎo)的內(nèi)部為介質(zhì)填充。

在一個實施例中，平行板波導(dǎo)的內(nèi)部為空氣填充。

在一個實施例中，功分饋電部分包括：多個間隔距離相等的隔離元件以形成多個串聯(lián)連接且相互隔離的功分輸出端口。

在一個實施例中，功分饋電部分還包括：多個調(diào)諧元件，對應(yīng)設(shè)置于多個功分輸出端口中，用于抑制功分饋電部分的輸出干擾。

在一個實施例中，調(diào)諧元件包括設(shè)置于輸出端口中心軸線上的金屬柱。

在一個實施例中，介質(zhì)包括：FR4、F4B、聚四氟乙烯和陶瓷之中的任意一種。

在一個實施例中，多個隔離元件均為T字形結(jié)構(gòu)。

在一個實施例中，CTS輻射層包括多個等間距設(shè)置且相互平行的橫向枝節(jié)以形成進(jìn)行輻射的平面縫隙波導(dǎo)。

本實用新型通過采用高度較低的平行板波導(dǎo)、并在平行板波導(dǎo)上形成縫隙輻射層，能夠降低天線的輪廓高度，從而具有更低剖面；同時采用串聯(lián)饋電方式的功分饋電部分，能夠使天線結(jié)構(gòu)更加緊湊，減小天線的整體體積。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

應(yīng)該注意的是，這些附圖意在示出在某些示例性的實施例中使用的方法、結(jié)構(gòu)和/或材料的一般特性，并且用于補(bǔ)充下面所提供的文字描述。然而，這些附圖不是成比例繪制，并且不可能精確反應(yīng)任意給定實施例的精確結(jié)構(gòu)或性能特性，并且不應(yīng)該被解釋為通過示例性的實施例對包含的意義或?qū)傩缘姆秶M(jìn)行限定或限制。在多個附圖中使用的相似或相同的參考標(biāo)號意在表明相似或相同的元件或部件。

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的低剖面天線的俯視示意圖；

圖2是圖1的側(cè)視示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型實施例的低剖面天線的E面方向的仿真圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

根據(jù)本實用新型的實施例，提供了一種低剖面天線。

如圖1和圖2所示，根據(jù)本實用新型實施例的低剖面天線包括：功分饋電部分10、與功分饋電部分10連接的平行板波導(dǎo)20、以及覆蓋于平行板波導(dǎo)20上方的縫隙輻射層30；其中，功分饋電部分10的輸出端與平行板波導(dǎo)20輸入端的寬度相同，功分饋電部分10從平行板波導(dǎo)20的側(cè)邊耦合饋入。功分饋電部分10通過串聯(lián)饋電的方式形成輸入矩形波導(dǎo)40至平行板波導(dǎo)20的轉(zhuǎn)換；平行板波導(dǎo)20用于向縫隙輻射層30饋電。

上述技術(shù)方案，通過采用高度較低的平行板波導(dǎo)20、并在平行板波導(dǎo) 20上形成縫隙輻射層30，能夠降低天線的輪廓高度，從而具有更低剖面；同時采用串聯(lián)饋電方式的功分饋電部分10，能夠使天線結(jié)構(gòu)更加緊湊，減小天線的整體體積。

本實用新型的低剖面天線也可以包括其他輔助部分，例如可以包括平行板波導(dǎo)20的支撐部分、外圍結(jié)構(gòu)的緊固部分以及接口轉(zhuǎn)換部分等；本實用新型的低剖面天線的各部分的材質(zhì)及其之間的連接可以適當(dāng)選擇，例如功分饋電部分10可以為全金屬機(jī)械加工結(jié)構(gòu)，通過螺釘、焊接或插接等方式與平行板波導(dǎo)20進(jìn)行連接；縫隙輻射層30可通過膠粘結(jié)等方式固定覆蓋在平行板波導(dǎo)20上。

矩形波導(dǎo)是用金屬材料制成的截面為矩形、內(nèi)空外封閉的腔體，可以用于傳輸頻率很高的電磁波信號，能夠使高頻的電磁波在傳輸過程中的衰減很小。電磁波按縱向場分量的有無可以分為TE波、TM波和TEM波三種，矩形波導(dǎo)中只能傳輸TE波和TM波、而不能傳輸TEM波。因此需要通過功分饋電部分10完成輸入矩形波導(dǎo)40至平行板波導(dǎo)20的轉(zhuǎn)換。

具體的，在實際工程應(yīng)用中，矩形波導(dǎo)的主模是TE₁₀模，功分饋電部分10實現(xiàn)矩形波導(dǎo)40的TE₁₀模到平行板波導(dǎo)20的TEM波的轉(zhuǎn)換，同時矩形波導(dǎo)40通過平行板波導(dǎo)20向縫隙輻射層30饋電，進(jìn)而包括多個平面縫隙波導(dǎo)的縫隙輻射層30將TEM波的能量輻射到指定的區(qū)域。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，功分饋電部分10包括：多個間隔距離相等的隔離元件11以形成多個串聯(lián)連接且相互隔離的功分輸出端口12。

優(yōu)選地，多個隔離元件11均為T字形結(jié)構(gòu)。間隔單元11元件位于功分饋電部分10的邊緣處，與平行板波導(dǎo)20相互緊鄰。T字形結(jié)構(gòu)的橫向“一”字枝節(jié)靠近矩形波導(dǎo)40一側(cè)，T字形結(jié)構(gòu)的橫向“丨”字枝節(jié)指向平行板波導(dǎo)20。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，功分饋電部分10還包括：多個調(diào)諧元件，對應(yīng)設(shè)置于多個功分輸出端口中，用于抑制功分饋電部分10的輸出干擾。

優(yōu)選地，調(diào)諧元件包括設(shè)置于功分輸出端口12中心軸線上的金屬柱 13。較佳的，金屬柱13位于兩個相鄰的T字形結(jié)構(gòu)的橫向“一”字枝節(jié)連線中點上。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，縫隙輻射層為CTS(Continue Transverse Stub，連續(xù)橫向枝節(jié))輻射層。進(jìn)一步地，CTS輻射層包括多個等間距設(shè)置且相互平行的橫向枝節(jié)31以形成進(jìn)行輻射的平面縫隙波導(dǎo)32。 CTS輻射層通過在平行板波導(dǎo)20上設(shè)置連續(xù)的多個橫向枝節(jié)31，其中多個橫向枝節(jié)31的截面均為凸字形。多個橫向枝節(jié)31使得沿著縱向傳播的 TEM波被連續(xù)的橫向枝節(jié)31所阻斷，并在橫向枝節(jié)31之間感應(yīng)出位移電流，該位移電流在橫向枝節(jié)31周圍激勵起等效的電場，并輻射電磁場。CTS 天線具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、輻射效率高以及成本低等優(yōu)點，調(diào)整橫向枝節(jié)31的位置分布可以對本實用新型的低剖面天線的波束寬度和副瓣電平進(jìn)行控制。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，平行板波導(dǎo)20的內(nèi)部為介質(zhì)填充。

可選地，上述用于填充的介質(zhì)可以包括：FR4、F4B、聚四氟乙烯和陶瓷等低損耗介質(zhì)材料之中的任意一種。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，平行板波導(dǎo)20的內(nèi)部為空氣填充。使用無介質(zhì)填充即空氣填充的平行板波導(dǎo)，能夠具有較低的傳輸損耗，能夠減輕天線的整體重量。

如圖3所示，是根據(jù)本實用新型實施例的低剖面天線的E面方向的仿真圖，其中橫坐標(biāo)Theta表示方位角的角度(deg)，縱坐標(biāo)Gain表示增益。從圖3中可以看出本實用新型的低剖面天線輻射的方向性很好，主瓣頂點m點的坐標(biāo)為(0，31.5453)，即增益可以達(dá)到31.5dB。本實用新型的低剖面天線可以應(yīng)用于動中通系統(tǒng)中。

綜上所述，借助于本實用新型的上述技術(shù)方案，通過采用高度較低的平行板波導(dǎo)20、并在平行板波導(dǎo)20上形成縫隙輻射層30，能夠降低天線的輪廓高度，從而具有更低剖面；同時采用串聯(lián)饋電方式的功分饋電部分 10，能夠使天線結(jié)構(gòu)更加緊湊，減小天線的整體體積。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。