本發(fā)明涉及天線，尤其涉及一種多頻微帶天線及制備方法。

背景技術(shù)：

1、高精度衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的終端天線需采用高精度相位中心天線，天線相位中心的穩(wěn)定性會顯著影響系統(tǒng)的定位精度和工作性能。實際工程要求天線實現(xiàn)小型化、低剖面和輕量化設(shè)計，對天線整機的尺寸大小、高度都有限制。天線整機漸趨小型化，但天線頻段和陣元數(shù)量越來越多，微帶天線因其剖面低，波束寬，組合設(shè)計方便，多用于多頻段多陣元組合天線陣設(shè)計。

2、現(xiàn)有天線陣的金屬地板尺寸遠(yuǎn)大于天線輻射組件，金屬地板低于天線輻射組件，有限的超大尺寸金屬地板會使天線輻射組件產(chǎn)生多次反射，并引起表面波耦合，使天線方向圖波束向頂點聚焦或出現(xiàn)零陷，空域方向圖突變、增益下降，而且增加了相位中心離散度；另外，金屬地板通常采用不規(guī)則形狀，產(chǎn)生不對稱的邊緣散射，高頻陣元方向圖出現(xiàn)凹陷，增益、軸比、方向圖不圓度及相位中心穩(wěn)定度指標(biāo)變差。

3、綜上，現(xiàn)有微帶天線因采用超大尺寸不規(guī)則金屬地板而產(chǎn)生了天線增益低、方向圖塌陷、相位中心穩(wěn)定度差和高雷達(dá)散射截面（radar?cross?section，rcs）等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種多頻微帶天線及制備方法，用以解決因超大尺寸不規(guī)則金屬地板而產(chǎn)生的天線增益低、方向圖塌陷、相位中心穩(wěn)定度差和高rcs等問題。

2、本發(fā)明提供一種多頻微帶天線，包括金屬地板，還包括天線基體以及至少兩個不同頻段的天線輻射組件，所述天線基體和各所述天線輻射組件嵌入至所述金屬地板并與所述金屬地板齊平；各所述天線輻射組件的相位中心相同，較高頻段的所述天線輻射組件設(shè)在較低頻段的所述天線輻射組件的內(nèi)圈以形成雙層回型結(jié)構(gòu)或多層回型結(jié)構(gòu)。

3、作為一個實施例，所述天線基體以及所述天線基體的金屬表面呈菱形結(jié)構(gòu)。

4、作為一個實施例，各所述天線輻射組件均包括天線輻射金屬片以及至少一饋電柱，所述天線輻射金屬片設(shè)在所述天線基體的金屬表面內(nèi)圈，所述饋電柱設(shè)在所述天線輻射金屬片靠近所述相位中心的位置并貫穿所述天線基體的金屬表面和金屬背面。

5、作為一個實施例，所述饋電柱的數(shù)量為大于等于1，相鄰的所述饋電柱之間存在相位差。

6、作為一個實施例，各所述天線輻射組件還包括短路柱，所述短路柱繞設(shè)在所述天線輻射金屬片的外圈并貫穿所述天線基體的金屬表面和金屬背面。

7、作為一個實施例，相鄰的所述天線輻射金屬片的間距范圍為1mm-6mm。

8、作為一個實施例，所述天線輻射金屬片的形狀和大小基于所述天線基體的介電常數(shù)確定。

9、作為一個實施例，所述天線輻射金屬片的形狀為矩形或圓形。

10、作為一個實施例，各所述天線輻射組件的相位中心近似位于所述金屬地板的物理中心。

11、本發(fā)明還提供一種多頻微帶天線制備方法，包括：

12、根據(jù)預(yù)設(shè)的設(shè)計參數(shù)，制備金屬地板、天線基體以及至少兩個不同頻段的天線輻射組件；

13、將所述天線基體和各所述天線輻射組件嵌入至所述金屬地板并與所述金屬地板齊平；

14、其中，各所述天線輻射組件的相位中心相同，較高頻段的所述天線輻射組件設(shè)在較低頻段的所述天線輻射組件的內(nèi)圈以形成雙層回型結(jié)構(gòu)或多層回型結(jié)構(gòu)。

15、本發(fā)明提供的多頻微帶天線及制備方法，多頻微帶天線包括金屬地板，還包括天線基體以及至少兩個不同頻段的天線輻射組件，所述天線基體和各所述天線輻射組件嵌入至所述金屬地板并與所述金屬地板齊平；各所述天線輻射組件的相位中心相同，較高頻段的所述天線輻射組件設(shè)在較低頻段的所述天線輻射組件的內(nèi)圈以形成雙層回型結(jié)構(gòu)或多層回型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明將天線基體和各天線輻射組件嵌入至金屬地板并使其與金屬地板齊平，既能滿足低剖面和輕量化設(shè)計，又能減少散射源，避免空域方向圖突變、增益下降，有效減少天線rcs，各所述天線輻射組件的相位中心相同有效解決相位中心穩(wěn)定度差的缺陷，較高頻段的所述天線輻射組件設(shè)在較低頻段的所述天線輻射組件的內(nèi)圈以形成雙層回型結(jié)構(gòu)或多層回型結(jié)構(gòu)，可增加不同頻段天線輻射組件之間的隔離度，使得較低頻段的天線輻射組件成為較高頻段的所述天線輻射組件的地端，減少耦合，提高天線增益。

技術(shù)特征：

1.一種多頻微帶天線，包括金屬地板，其特征在于，還包括天線基體以及至少兩個不同頻段的天線輻射組件，所述天線基體和各所述天線輻射組件嵌入至所述金屬地板并與所述金屬地板齊平；各所述天線輻射組件的相位中心相同，較高頻段的所述天線輻射組件設(shè)在較低頻段的所述天線輻射組件的內(nèi)圈以形成雙層回型結(jié)構(gòu)或多層回型結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻微帶天線，其特征在于，所述天線基體以及所述天線基體的金屬表面呈菱形結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多頻微帶天線，其特征在于，各所述天線輻射組件均包括天線輻射金屬片以及至少一饋電柱，所述天線輻射金屬片設(shè)在所述天線基體的金屬表面內(nèi)圈，所述饋電柱設(shè)在所述天線輻射金屬片靠近所述相位中心的位置并貫穿所述天線基體的金屬表面和金屬背面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多頻微帶天線，其特征在于，所述饋電柱的數(shù)量大于等于1，相鄰的所述饋電柱之間存在相位差。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多頻微帶天線，其特征在于，各所述天線輻射組件還包括短路柱，所述短路柱繞設(shè)在所述天線輻射金屬片的外圈并貫穿所述天線基體的金屬表面和金屬背面。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多頻微帶天線，其特征在于，相鄰的所述天線輻射金屬片的間距范圍為1mm-6mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多頻微帶天線，其特征在于，所述天線輻射金屬片的形狀和大小基于所述天線基體的介電常數(shù)確定。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多頻微帶天線，其特征在于，所述天線輻射金屬片的形狀為矩形或圓形。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-2、4-8任一項所述的多頻微帶天線，其特征在于，各所述天線輻射組件的相位中心近似位于所述金屬地板的物理中心。

10.一種多頻微帶天線制備方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種多頻微帶天線及制備方法，涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，多頻微帶天線包括金屬地板，金屬地板設(shè)有天線基體以及至少兩個不同頻段的天線輻射組件，天線基體和各天線輻射組件嵌入至金屬地板并與金屬地板齊平；各天線輻射組件的相位中心相同，較高頻段的天線輻射組件設(shè)在較低頻段的天線輻射組件的內(nèi)圈以形成雙層回型結(jié)構(gòu)或多層回型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明能滿足低剖面和輕量化設(shè)計，又能減少散射源，避免空域方向圖突變、增益下降，有效減少天線RCS，各天線輻射組件的相位中心相同有效解決相位中心穩(wěn)定度差的缺陷，通過增加不同頻段天線輻射組件之間的隔離度，減少耦合，提高天線增益。

技術(shù)研發(fā)人員：廖林,余青松,劉志華,魏景輝,葉韜成,周亮,崔智彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州海格通信集團股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10