一种馈电网络及多波束阵列天线制造技术

本申请实施例提供了一种馈电网络及多波束阵列天线。其中，馈电网络包括：波导功分器、第二介质基板和第二激励端口，波导功分器包括第一介质基板和设置在第一介质基板上的三级波导功分结构，每级波导功分结构包括一个输入段和两个输出段；第一级波导功分结构输入段的输入端口为第一激励端口；除第一级以外的其它级波导功分结构的输入段与前一级波导功分结构的输出段连接；第二介质基板设置在第一介质基板设有三级波导功分结构的一侧；第二激励端口包括设置在第二介质基板上的第二耦合缝隙；第二耦合缝隙设置在对应于第一级波导功分结构的输入段与输出段的分叉处。通过本方案可以在同时刻、同频段产生多个高增益且波束之间不相关的毫米波波束。相关的毫米波波束。相关的毫米波波束。

【技术实现步骤摘要】
一种馈电网络及多波束阵列天线


[0001]本申请涉及无线通信
，特别是涉及一种馈电网络及多波束阵列天线。

技术介绍

[0002]随着移动通讯的飞速发展，无线通信用户数量呈现的爆炸式增长，导致通信技术面临着大容量和高速率的挑战。
[0003]由于毫米波具有丰富的频谱资源、较高的传输速率和系统容量；而多波束天线能够产生多个并发和独立的高增益定向波束，覆盖大的角度范围，以及利用空间资源实现多用户在同一时频资源上的通信，大大提高频谱利用率；因此，借助于毫米波多波束天线，能够有效应对通信技术所面临的大容量和高速率的挑战。
[0004]但是，现有的无源类多波束天线、传统相控阵、数字多波束等天线，在同时刻同频率下，通常只能产生一个波束，难以在同时刻、同频段实现多个空域的精确化覆盖和高数据传输速率。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种馈电网络及多波束阵列天线，可以在同时刻、同频段产生多个高增益且波束之间不相关的毫米波波束，实现多个空域的精确化覆盖和高数据传输速率。具体技术方案如下：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种馈电网络，包括：
[0007]波导功分器，所述波导功分器包括第一介质基板和设置在所述第一介质基板上的三级波导功分结构，每级波导功分结构包括一个输入段和两个输出段；第一级波导功分结构输入段的输入端口为第一激励端口；除第一级以外的其它级波导功分结构的输入段与前一级波导功分结构的输出段连接；
[0008]第二介质基板，所述第二介质基板设置在所述第一介质基板设有三级波导功分结构的一侧；
[0009]第二激励端口，所述第二激励端口包括设置在所述第二介质基板上的第二耦合缝隙；所述第二耦合缝隙设置在对应于所述第一级波导功分结构的输入段与输出段的分叉处。
[0010]本申请实施例提供的方案，通过在波导功分器上方的介质基板上设置具有耦合缝隙的激励端口，形成魔T结构，这样可以将从激励端口输入的电磁波等幅反相地耦合到波导功分结构的多个输出段。经过输出段的端口将电磁波传输至辐射天线后，可以在同时刻、同频段产生两个高增益且波束之间不相关的毫米波波束，大幅提高频谱利用率，实现多个空域精确化覆盖和高数据传输速率。
[0011]在本申请的一些实施例中，还包括：
[0012]第三介质基板，所述第三介质基板设置在所述第二介质基板远离所述第一介质基板的一侧；
[0013]第三激励端口，所述第三激励端口包括设置在所述第三介质基板上的第三耦合缝隙；
[0014]第一中间缝隙组，所述第一中间缝隙组包括设置在所述第二介质基板上的两个第一中间耦合缝隙；所述第一中间耦合缝隙设置在对应于第二级波导功分结构的输入段与输出段的分叉处。
[0015]在本申请的一些实施例中，还包括：
[0016]第四激励端口，所述第四激励端口包括设置在所述第三介质基板上的两个第四耦合缝隙；
[0017]两个第二中间缝隙组，所述第二中间缝隙组与所述第四耦合缝隙一一对应，每个所述第二中间缝隙组包括两个第二中间耦合缝隙，所述第二中间耦合缝隙设置在对应于第三级波导功分结构的输入段与输出段的分叉处。
[0018]在本申请的一些实施例中，所述第三介质基板靠近所述第二介质基板的一侧、对应于所述第二耦合缝隙、所述第一中间耦合缝隙和所述第二中间耦合缝隙处设有阶梯匹配结构；
[0019]和/或，所述馈电网络还包括第四介质基板；
[0020]所述第四介质基板靠近所述第三介质基板的一侧、对应于所述第三耦合缝隙和所述第四耦合缝隙处设有阶梯匹配结构。
[0021]在本申请的一些实施例中，所述第二激励端口，还包括：设置在所述第二介质基板上的多个金属销钉，多个所述金属销钉围绕所述第二耦合缝隙且设有缺口以输入电磁波；
[0022]和/或，所述第三激励端口，还包括：设置在所述第三介质基板上的多个金属销钉，多个所述金属销钉围绕所述第三耦合缝隙且设有缺口以输入电磁波；
[0023]和/或，所述第四激励端口，还包括：设置在所述第三介质基板上的多个金属销钉，多个所述金属销钉围绕所述第四耦合缝隙且设有缺口以输入电磁波；
[0024]和/或，所述第一中间缝隙组，还包括：围绕两个所述第一中间耦合缝隙的多个金属销钉；
[0025]和/或，所述第二中间缝隙组，还包括：围绕所述第二中间缝隙组的两个第二中间耦合缝隙的多个金属销钉。
[0026]在本申请的一些实施例中，每级波导功分结构还包括金属柱，所述金属柱设置在两个所述输出段之间且与所述输入段相对。
[0027]在本申请的一些实施例中，所述波导功分器为脊波导功分器；所述脊波导功分器中脊波导的周围设有多个金属销钉。
[0028]第二方面，本申请实施例还提供一种多波束阵列天线，包括辐射天线和如上述第一方面所述的馈电网络；
[0029]所述辐射天线的输入端口与所述馈电网络中第三级波导功分结构输出段的输出端口相连。
[0030]在本申请的一些实施例中，所述辐射天线采用脊间隙波导缝隙辐射天线；
[0031]所述脊间隙波导缝隙辐射天线包括多个阵列的辐射缝隙间隙脊波导和辐射缝隙单元，所述辐射缝隙单元上设有多个辐射缝隙。
[0032]在本申请的一些实施例中，所述脊间隙波导缝隙辐射天线还包括：设有缺口的金
属壳体，所述缺口与所述辐射缝隙相对应；
[0033]所述金属壳体设置在所述辐射缝隙单元远离辐射缝隙间隙脊波导的一侧。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0035]图1是本申请实施例提供的一种馈电网络的爆炸示意图；
[0036]图2是图1中局部Ⅰ的一个视角的结构示意图；
[0037]图3是本申请实施例提供的多波束阵列天线中脊间隙波导缝隙辐射天线的爆炸示意图。
[0038]图中各标号的说明如下：
[0039]1—馈电网络；
[0040]11—第一介质基板、121—输入段、1211—第一激励端口，122—输出段、1221—输出端口，123—金属柱；
[0041]21—第二介质基板，22—第二激励端口，221—第二耦合缝隙、222—第一中间缝隙组、2221—第一中间耦合缝隙，223—第二中间缝隙组、2231—第二中间耦合缝隙，23—金属销钉；
[0042]31—第三介质基板，32—第三激励端口，321—第三耦合缝隙，33—第四激励端口，331—第四耦合缝隙；34—阶梯匹配结构；
[0043]41—第四介质基板；
[0044]5—辐射天线；
[0045]51—辐射缝隙间隙脊波导、511—辐射天线的输入端口；
[0046]52—辐射缝隙单元、521—辐射缝隙；
[0047]53—金属壳体，531—缺口。
具体实施方式
[0048]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种馈电网络，其特征在于，包括：波导功分器，所述波导功分器包括第一介质基板(11)和设置在所述第一介质基板(11)上的三级波导功分结构，每级波导功分结构包括一个输入段(121)和两个输出段(122)；第一级波导功分结构输入段(121)的输入端口为第一激励端口(1211)；除第一级以外的其它级波导功分结构的输入段(121)与前一级波导功分结构的输出段(122)连接；第二介质基板(21)，所述第二介质基板(21)设置在所述第一介质基板(11)设有三级波导功分结构的一侧；第二激励端口(22)，所述第二激励端口(22)包括设置在所述第二介质基板(21)上的第二耦合缝隙(221)；所述第二耦合缝隙(221)设置在对应于所述第一级波导功分结构的输入段(121)与输出段(122)的分叉处。2.根据权利要求1所述的馈电网络，其特征在于，还包括：第三介质基板(31)，所述第三介质基板(31)设置在所述第二介质基板(21)远离所述第一介质基板(11)的一侧；第三激励端口(32)，所述第三激励端口(32)包括设置在所述第三介质基板(31)上的第三耦合缝隙(321)；第一中间缝隙组(222)，所述第一中间缝隙组(222)包括设置在所述第二介质基板(21)上的两个第一中间耦合缝隙(2221)；所述第一中间耦合缝隙(2221)设置在对应于第二级波导功分结构的输入段(121)与输出段(122)的分叉处。3.根据权利要求2所述的馈电网络，其特征在于，还包括：第四激励端口(33)，所述第四激励端口(33)包括设置在所述第三介质基板(31)上的两个第四耦合缝隙(331)；两个第二中间缝隙组(223)，所述第二中间缝隙组(223)与所述第四耦合缝隙(331)一一对应，每个所述第二中间缝隙组(223)包括两个第二中间耦合缝隙(2231)，所述第二中间耦合缝隙(2231)设置在对应于第三级波导功分结构的输入段(121)与输出段(122)的分叉处。4.根据权利要求3所述的馈电网络，其特征在于，所述第三介质基板(31)靠近所述第二介质基板(21)的一侧、对应于所述第二耦合缝隙(221)、所述第一中间耦合缝隙(2221)和所述第二中间耦合缝隙(2231)处设有阶梯匹配结构(34)；和/或，所述馈电网络还包括第四介质基板(41)；所述第四介质基板(41)靠近所述第三介质基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚远，程潇鹤，张青，俞俊生，陈晓东，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：