二維電子掃描天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于測控、通信領(lǐng)域的天線技術(shù)，涉及一種二維電子掃描天線，特別涉及一種基于射頻開關(guān)的二維電子掃描天線。
【背景技術(shù)】
[0002]對于固定波束的天線而言，天線增益與波束覆蓋范圍之間存在矛盾。一般而言，天線增益越高，則天線波束覆蓋的角域范圍越小。因此，為了解決上述矛盾，通常采用兩種方法:一種是將天線安裝在伺服裝置上，通過伺服機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)天線波束的機(jī)械掃描，但是，伺服機(jī)構(gòu)使得天線的體積和重量大大增加，而且天線波束掃描速度受到伺服機(jī)構(gòu)的制約；另一種辦法是采用相控陣天線的形式，通過對陣列天線各輻射單元激勵相位的控制實現(xiàn)合成波束的電子掃描，盡管相控陣天線具有掃描速度快、波束控制靈活等特點，但是需要多個移相裝置，復(fù)雜度較高，成本較高。
[0003]因此，需要一種能夠克服上述問題的二維電子天線。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，為克服上述至少一個缺點，并提供下述至少一種優(yōu)點。本實用新型公開了一種二維電子掃描天線，克服了現(xiàn)有二維電子掃描天線的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點，精簡了對天線的組成器件。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]本實用新型公開了一種二維電子掃描天線，包括，由至少2組輻射單元組構(gòu)成的二維天線陣列，所述輻射單元組至少包括2個輻射單元，還包括:與所述輻射單元組相對應(yīng)的第一傳輸線，每個所述第一傳輸線與一組輻射單元組中的2個輻射單元相連，用于對所述2個輻射單元的相位進(jìn)行同時調(diào)整。
[0007]進(jìn)一步的，所述第一傳輸線通過第一相位調(diào)節(jié)部同時調(diào)整所述2個輻射單元的相位。
[0008]進(jìn)一步的，所述二維天線陣列包含2組輻射單元組，每組所述輻射單元組包括3個輻射單元，所述天線還包括第二傳輸線，用于與輻射單元組中位于所述2個輻射單元之間的第三輻射單元相連，連接于同一輻射單元組的所述第一傳輸線和所述第二傳輸線通過功分器/合路器與輸入/輸出端相連。
[0009]進(jìn)一步的，所述第一相位調(diào)節(jié)部為具有多個抽頭的電子開關(guān)。
[0010]進(jìn)一步的，還包第二選通抽頭，將所述功分器/合路器通過所述第二選通抽頭與所述輸入/輸出端相連。
[0011]進(jìn)一步的，所述第二選通抽頭為具有多個抽頭的電子開關(guān)。
[0012]通過上述技術(shù)方案可知，具有有益的技術(shù)效果，包括:
[0013]通過第一傳輸線構(gòu)成的第一級一維饋電網(wǎng)絡(luò)可快速調(diào)整天線的波束，且切換方便時間簡單，同時，采用本實用新型與與采用伺服機(jī)構(gòu)實現(xiàn)波束掃描的天線比較，具有設(shè)備復(fù)雜度低、功耗低的優(yōu)點。
[0014]進(jìn)一步的，本實用新型所實現(xiàn)的天線的波束個數(shù)與輻射單元數(shù)無關(guān)，便于擴(kuò)展波束個數(shù)，減小波束躍度，提高覆蓋角域內(nèi)的天線增益。并且由第一傳輸線和第二傳輸線分別構(gòu)成的第一級和第二級的饋網(wǎng)絡(luò)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單，開關(guān)個數(shù)少，便于低插損、低功耗饋電網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)。
[0015]同時，本實用新型可實現(xiàn)陣列天線波束的二維掃描，具有較高的增益和較寬的波束覆蓋范圍，可應(yīng)用于測控、通信領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型第一實施例12波束3X3陣列天線示意圖；
[0017]圖2為本實用新型第一實施例中的第一級一維饋電網(wǎng)絡(luò)示意圖；
[0018]圖3為本實用新型第一實施例中的第二級一維饋電網(wǎng)絡(luò)示意圖；
[0019]圖4為本實用新型的第二實施例16波束2X2陣列天線示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0021]圖1為本實用新型第一實施例12波束3X3陣列天線示意圖；
[0022]參考圖1，本實用新型實施例的天線裝置包括由9個輻射單元組成的天線陣列。9個輻射單元分為三組，即3個輻射單元組，并按照圖1所示方式進(jìn)行布置，從而構(gòu)成一個二維天線陣列。
[0023]同時，該天線裝置還包括與該二維天線陣列相連接的一個單端口輸入、9端口輸出的二維饋電網(wǎng)絡(luò)，該二維饋電網(wǎng)絡(luò)可分為第一傳輸線和第二傳輸線，從而構(gòu)成二級饋電網(wǎng)絡(luò)。
[0024]分為3組的的輻射單端，采用3X3的矩形柵格排列方式，對于其中的一組輻射單元組可識別由圖1中沿X方向排布的輻射單元組成。對于一組輻射單元中位于兩側(cè)的2個輻射單元，配置有一個第一傳輸線，該第一傳輸線的兩端中的每一個分別與一個輻射單元相連，從而可將該2個輻射單元的相位作為一個整體進(jìn)行調(diào)節(jié)。在該第一傳輸線上配置有第一相位調(diào)節(jié)部，該相位調(diào)節(jié)部具有多個相位調(diào)節(jié)檔位，對應(yīng)于不同的相位調(diào)節(jié)檔位，可以同時對與第一傳輸線相連的2個輻射單元的相位進(jìn)行同時調(diào)整。在本實用新型實施例中，第一相位調(diào)節(jié)部可是為具有多個檔位的選通抽頭，因此，設(shè)置于選通抽頭每一個可以選通的檔位，可以實現(xiàn)對2個輻射單元的同時相位調(diào)節(jié)。
[0025]對應(yīng)于每組輻射單元組中未與第一傳輸線相連的剩余輻射單元，本實用新型實施例還配有第二傳輸線(可記為相位補(bǔ)償段)，從而可利用該第二傳輸線對上述剩余輻射單元進(jìn)行控制。
[0026]在本實用新型實施例中，上述第一傳輸線和第二傳輸線共同構(gòu)成一級饋電網(wǎng)絡(luò)的一部分。相應(yīng)的，該級饋電網(wǎng)絡(luò)還包括功分器/合路器(記為第一級功分器/合路器，其功分器或合路器的作用分別針對信號的輸入或輸出方向進(jìn)行界定)。因此，以該天線陣列作為被輸入端(即作為發(fā)射天線)為例，則第一功分器/合路器被識別為工作于功分器的狀態(tài)，當(dāng)輸入信號時，通過第一功分器將輸入信號分別傳輸?shù)降谝粋鬏斁€和第二傳輸線。通過第一傳輸線及第一相位調(diào)節(jié)部相應(yīng)的選通抽頭的檔位設(shè)置，可同時對與第一傳輸線相連的2個輻射單元的相位進(jìn)行調(diào)制，而在本實用新型實施例中，與未與第一傳輸線相連的輻射單元相連的第二傳輸線(相位補(bǔ)償段)可用于補(bǔ)償傳輸相位，保證中間輻射單元的激勵相位為兩側(cè)輻射單元激勵相位的平均值，保證中間行輻射單元的激勵相位為另外兩行輻射單元激勵相位的平均值。
[0027]與上述第一功分器相對應(yīng)，當(dāng)利用上述天線陣列接收天線時，第一功分器/合路器被識別為工作于合路器的狀態(tài)，而進(jìn)一步調(diào)整第一傳輸線上的相位調(diào)節(jié)部所設(shè)定的檔位，可調(diào)整作為接收天線時的天線相位，且由于作為接收天線與作為發(fā)射天線具有相的信號流向，因此，在作為接收天線時，在第一傳輸線和第二傳輸線上的信號與作為發(fā)射天線時，在第一傳輸線和第二傳輸線上的信號正好相反。