一种超宽带毫米波天线的制作方法

    技术2023-11-29  139


    本实用新型涉及无线通讯技术领域,特别是涉及一种超宽带毫米波天线。



    背景技术:

    随着无线通讯技术的发展,微波频段低端的频谱资源越来越拥挤,频段内相互干扰越来越严重,因此人们将目光转向微波频段的高端,即毫米波频段,毫米波具有丰富的频谱资源,然而在毫米波频段大气传输损耗严重,为了满足实际应用中的作用距离要求,通常需要使用高增益天线,天线组阵是实现高增益的一种直接而有效的途径,然而在毫米波频段,由于工作频率高导致器件尺寸小,这给天线馈电和布局带来了困难;通常,高增益特性可以通过增加天线阵列单元数量来实现,但大型毫米波天线阵列的辐射效率受到了传输线损耗的限制,在毫米波频段,主流的传输线包括:波导、基片集成波导和gapwave波导,其中,波导通常指矩形波导、圆形波导等;波导与gapwave波导由于空气损耗比较低,因此具有较低的传输损耗,基于波导和gapwave波导的纯金属天线阵列受到加工限制,无法对单元进行灵活设计,并且基于波导的纯金属天线阵列的频带较窄,因此,限制了宽带天线作为辐射单元的应用,且多层金属结构对加工的精度很高,成本昂贵;而基片集成波导虽然成本较低、频带宽,但介质损耗不可忽略,尤其是在大型毫米波天线阵列设计中,基于基片集成波导的毫米波天线阵列通常辐射效率在70%左右,可见,现有的天线阵列不同时具有高辐射效率、宽频带以及低成本的特性。



    技术实现要素:

    为解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供了一种超宽带毫米波天线,具有高辐射效率,高增益,窄波束,低成本等优点。

    为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:包括支撑架和设于所述支撑架上的脊波导喇叭天线和反射板,所述支撑架包括连接板和支撑脚,所述支撑脚包括底座、第一支架和第二支架,所述第一支架与所述底座的底部一侧连接,所述第二支架与所述底座的顶部连接,所述第一支架的顶部设有用于安装反射板的凹槽;所述连接板朝向所述反射板倾斜设置于所述第二支架的顶部,所述连接板上设有t/r组件,所述t/r组件靠近所述反射板的一侧设有天线基板;所述反射板朝向天线基板的一侧为反射面,所述反射面为抛物面,所述脊波导喇叭天线设于所述天线基板朝向反射板的一侧,所述脊波导喇叭天线对应所述反射面的焦点设置,所述脊波导喇叭天线与所述反射面的反射天线组成抛物面反射天线。

    采用上述结构,反射面设置为抛物面形状,脊波导喇叭天线对应抛物面的焦点设置,采用脊波导喇叭天线作为馈源,与反射面的反射天线组合形成抛物面天线,能够缩小天线俯仰波束宽度,提高天线增益和辐射效率,实现超宽带的特性。

    优选的,所述脊波导喇叭天线有若干个,若干个所述脊波导喇叭天线等间距排列构成脊波导喇叭天线阵列。

    若干个脊波导喇叭天线在天线基板上等间距排列,组成脊波导喇叭天线阵列,通过组阵可提高天线增益及缩小波束宽度。

    优选的,所述脊波导喇叭天线阵列与所述t/r组件连接。

    脊波导喇叭天线阵列满足相控阵天线的应用,配合t/r组件,可实现波束扫描,波束赋形。

    优选的,所述底座呈直角三角形,且其中一条直角边贴于地面,所述第一支架和第二支架分别连接于所述直角三角形的其中一条直角边的两个拐角处。

    底座设置为直角三角形,增强了支撑架的平衡性和稳定性。

    优选的,所述反射板采用铝合金材料机械加工制成。

    反射板采用常用的铝合金材料,通过纯机械加工制成,大大降低了成本。

    本实用新型的有益效果是:

    (1)采用上述结构,反射面设置为抛物面形状,脊波导喇叭天线对应抛物面的焦点设置,采用脊波导喇叭天线作为馈源,与反射面的反射天线组合形成抛物面天线,能够缩小天线俯仰波束宽度,提高天线增益和辐射效率,实现超宽带的特性;

    (2)若干个脊波导喇叭天线在天线基板上等间距排列,组成脊波导喇叭天线阵列,通过组阵可提高天线增益及缩小波束宽度;

    (3)脊波导喇叭天线阵列满足相控阵天线的应用,配合t/r组件,可实现波束扫描,波束赋形;

    (4)底座设置为直角三角形,增强了支撑架的平衡性和稳定性;

    (5)反射板采用常用的铝合金材料,通过纯机械加工制成,大大降低了成本。

    附图说明

    图1是本实用新型实施例中超宽带毫米波天线的整体结构示意图;

    图2是本实用新型实施例中超宽带毫米波天线的侧视图;

    图3是本实用新型实施例中超宽带毫米波天线的正视图。

    附图标记说明:1-支撑架,2-反射板,3-底座,4-第一支架,5-第二支架,6-脊波导喇叭天线,7-t/r组件,8-天线基板,9-支撑脚,10-反射面,11-连接板。

    具体实施方式

    下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

    实施例1:

    如图1-图3所示,一种超宽带毫米波天线,包括支撑架1和设于所述支撑架1上的脊波导喇叭天线6和反射板2,所述支撑架1包括连接板11和支撑脚9,所述支撑脚9包括底座3、第一支架4和第二支架5,所述第一支架4与所述底座3的底部一侧连接,所述第二支架5与所述底座3的顶部连接,所述第一支架4的顶部设有用于安装反射板2的凹槽;所述连接板11朝向所述反射板2倾斜设置于所述第二支架5的顶部,所述连接板11上设有t/r组件7,所述t/r组件7靠近所述反射板2的一侧设有天线基板8;所述反射板2朝向天线基板8的一侧为反射面10,所述反射面10为抛物面,所述脊波导喇叭天线6设于所述天线基板8朝向反射板2的一侧,所述脊波导喇叭天线6对应所述反射面10的焦点设置,所述脊波导喇叭天线6与所述反射面10的反射天线组成抛物面反射天线。

    采用上述结构,反射面10设置为抛物面形状,脊波导喇叭天线6对应抛物面的焦点设置,采用脊波导喇叭天线6作为馈源,与反射面10的反射天线组合形成抛物面天线,能够缩小天线俯仰波束宽度,提高天线增益和辐射效率,实现超宽带的特性。

    实施例2:

    如图3所示,所述脊波导喇叭天线6有若干个,若干个所述脊波导喇叭天线6等间距排列构成脊波导喇叭天线阵列。

    脊波导喇叭天线6在天线基板8上等间距排列,组成脊波导喇叭天线阵列,通过组阵可提高天线增益及缩小波束宽度。

    实施例3:

    如图2所示,所述脊波导喇叭天线阵列与所述t/r组件7连接。

    脊波导喇叭天线阵列满足相控阵天线的应用,配合t/r组件7,可实现波束扫描,波束赋形。

    实施例4:

    如图1和图2所示,所述底座3呈直角三角形,且其中一条直角边贴于地面,所述第一支架4和第二支架5分别连接于所述直角三角形的其中一条直角边的两个拐角处。

    底座3设置为直角三角形,增强了支撑架1的平衡性和稳定性。

    实施例5:

    如图1所示,所述反射板2采用铝合金材料机械加工制成。

    反射板2采用常用的铝合金材料,通过纯机械加工制成,大大降低了毫米波天线的成本。

    以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。


    技术特征:

    1.一种超宽带毫米波天线,包括支撑架和设于所述支撑架上的脊波导喇叭天线和反射板,其特征在于,所述支撑架包括连接板和支撑脚,所述支撑脚包括底座、第一支架和第二支架,所述第一支架与所述底座的底部一侧连接,所述第二支架与所述底座的顶部连接,所述第一支架的顶部设有用于安装反射板的凹槽;所述连接板朝向所述反射板倾斜设置于所述第二支架的顶部,所述连接板上设有t/r组件,所述t/r组件靠近所述反射板的一侧设有天线基板;所述反射板朝向天线基板的一侧为反射面,所述反射面为抛物面,所述脊波导喇叭天线设于所述天线基板朝向反射板的一侧,所述脊波导喇叭天线对应所述反射面的焦点设置,所述脊波导喇叭天线与所述反射面的反射天线组成抛物面反射天线。

    2.根据权利要求1所述的超宽带毫米波天线,其特征在于,所述脊波导喇叭天线有若干个,若干个所述脊波导喇叭天线等间距排列构成脊波导喇叭天线阵列。

    3.根据权利要求1或2所述的超宽带毫米波天线,其特征在于,所述脊波导喇叭天线阵列与所述t/r组件连接。

    4.根据权利要求1所述的超宽带毫米波天线,其特征在于,所述底座呈直角三角形,且其中一条直角边贴于地面,所述第一支架和第二支架分别连接于所述直角三角形的其中一条直角边的两个拐角处。

    5.根据权利要求1所述的超宽带毫米波天线,其特征在于,所述反射板采用铝合金材料机械加工制成。

    技术总结
    本实用新型公开了一种超宽带毫米波天线,包括支撑架和设于所述支撑架上的脊波导喇叭天线和反射板,所述支撑架包括连接板和支撑脚,所述支撑脚包括底座、第一支架和第二支架,所述第一支架与所述底座的底部一侧连接,所述第二支架与所述底座的顶部连接,所述第一支架的顶部设有用于安装反射板的凹槽;所述连接板朝向所述反射板倾斜设置于所述第二支架的顶部,所述连接板上设有T/R组件,所述T/R组件靠近所述反射板的一侧设有天线基板;所述反射板朝向天线基板的一侧为反射面,所述反射面为抛物面,所述脊波导喇叭天线设于所述天线基板朝向反射板的一侧,所述脊波导喇叭天线对应所述反射面的焦点设置。

    技术研发人员:刘聪
    受保护的技术使用者:成都锐芯盛通电子科技有限公司
    技术研发日:2019.10.17
    技术公布日:2020.03.31

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