一种双频双端口双天线共口径集成微带天线制造技术

一种双频双端口双天线共口径集成微带天线涉及天线集成化技术领域，解决了星载终端设备需使用双天线，引起双天线占用安装空间尺寸大的问题。微带天线包括：底座、介质板和辐射贴片；底座、介质板和辐射贴片由下至上依次贴合设置；辐射贴片分为外部辐射贴片和内部辐射贴片；内部辐射贴片设置在外部辐射贴片内，且外部辐射贴片和内部辐射贴片的底部均与介质板贴合；外部辐射贴片上圆周均布短路过孔，过孔连接外部辐射贴片和底座。本发明专利技术作为双频段双端口天线，天线辐射体及馈电结构简单，无复杂馈电网络，便于加工，双端口隔离度高，易于对双端口天线调试；方案合理、易于实现，能满足低轨卫星对星载终端收发天线的应用需求。卫星对星载终端收发天线的应用需求。卫星对星载终端收发天线的应用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种双频双端口双天线共口径集成微带天线


[0001]本专利技术涉及天线集成化设计
，具体涉及一种双频双端口双天线共口径集成微带天线。

技术介绍

[0002]多通道星载终端接收和发射分别工作在S频段和L频段，发射机输出功率在10W左右，接收和发射频带距离较远，工程需要天线收发分别工作在右旋和左旋圆极化，半功率波束宽度要大于90
°
，因此宽带收发公用天线方案不可行。
[0003]首先，当前已有的星载终端天线方案有采用单频段天线，采用单频段天线时，星载终端需要配备不同工作频段的两个天线来满足使用需求，四臂螺旋和微带两种形式的天线可供选择，但收发两个天线需要分别安装，占用的安装空间较大；其次，常规工作在主模下的方环形辐射贴片对于外部贴片的内围尺寸(图1中R1)和外围尺寸(图1中D1)比需要小于1:3，才能保证外部辐射贴片的阻抗匹配，而尺寸比限制了共口径微带天线外部和内部辐射贴片的频率比。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种双频双端口双天线共口径集成微带天线，解决了星载终端设备需使用双天线，引起双天线占用安装空间尺寸大的问题。
[0005]本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：
[0006]一种双频双端口双天线共口径集成微带天线，所述微带天线包括：底座、介质板和辐射贴片；所述底座、介质板和辐射贴片由下至上依次贴合设置；所述辐射贴片分为外部辐射贴片和内部辐射贴片；所述内部辐射贴片设置在所述外部辐射贴片内，且所述外部辐射贴片和内部辐射贴片的底部均与所述介质板贴合；所述外部辐射贴片上圆周均布短路过孔，所述过孔连接所述外部辐射贴片和底座。
[0007]优选的，所述外部辐射贴片为方形贴片加切角，以所述方形贴片加切角的中心为圆心，在所述方形贴片加切角上圆周均布过孔；以所述方形贴片加切角的中心为圆心，在所述过孔形成的圆形内部设有内部辐射贴片；所述内部辐射贴片为圆形贴片加凹槽。
[0008]优选的，所述过孔圆心的连线设置在所述外部辐射贴片上。
[0009]优选的，所述连线上分布用于将所述介质板和底座固定的螺钉。
[0010]优选的，所述外部辐射贴片与中心辐射贴片分别工作于不同频段，并通过双端口馈电工作。
[0011]优选的，所述底座为金属材料。
[0012]优选的，所述外部辐射贴片为方形贴片加切角加凹槽。
[0013]本专利技术的有益效果是：
[0014]1.天线同时满足双频段对应双端口双天线的性能指标要求，在原有微带圆极化天线技术基础上，将双天线共口径集成到一个天线，解决了星载终端天线对卫星空间尺寸需
求大的问题，简化了星载多通道终端天线复杂度，增加卫星天线空间布局的灵活性；
[0015]2.作为双频段双端口天线，天线辐射体及馈电结构简单，无复杂馈电网络，便于加工，双端口隔离度高，易于对双端口天线调试。
[0016]3.方案合理、易于实现，能满足低轨卫星对星载终端收发天线的应用需求。
附图说明
[0017]图1本专利技术一种双频双端口双天线共口径集成微带天线俯视图。
[0018]图2本专利技术一种双频双端口双天线共口径集成微带天线主视图。
[0019]图3本专利技术实施例中回波损耗及端口隔离度仿真结果。
[0020]图4本专利技术实施例外部L频段天线轴比仿真结果。
[0021]图5本专利技术实施例内部S频段天线轴比仿真结果。
[0022]图6本专利技术实施例外部贴片辐射增益仿真结果。
[0023]图7本专利技术实施例内部贴片辐射增益仿真结果。
[0024]图中：1、底座，1
‑
1、天线安装孔，2、介质板，2
‑
1、介质板切角，3、方形贴片加切角，3
‑
1、中心对称切角，4、圆形贴片加凹槽，4
‑
1、中心对称凹槽，5、过孔，6、螺钉，7、SMA端口
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0026]如图1所示，一种双频双端口双天线共口径集成微带天线，所述微带天线包括：底座1、介质板2和辐射贴片；所述底座1、介质板2和辐射贴片由下至上依次贴合设置；所述辐射贴片分为外部辐射贴片和内部辐射贴片；所述内部辐射贴片设置在所述外部辐射贴片内，且所述外部辐射贴片和内部辐射贴片的底部均与所述介质板贴合；所述外部辐射贴片为方形贴片加切角3，以所述方形贴片加切角3的中心为圆心，在所述方形贴片加切角3上圆周均布过孔5；所述过孔5连接所述方形贴片加切角3和底座1；以所述方形贴片加切角3的中心为圆心，在所述过孔5形成的圆形内部设有内部辐射贴片；所述内部辐射贴片为圆形贴片加凹槽4。如图2所述，在所述底座1下分别设有为外部辐射加贴片和内部辐射贴片馈电的SMA端口7。如图1所述，所述介质板2为切四角结构，在所述底座1上表面的四角处，也就是介质板切角2
‑
1的位置设有四个天线安装孔1
‑
1，可有选择的将接收天线和发射天线安装在所述天线安装孔1
‑
1内。在所述过孔形5成的圆环上分布用于将所述介质板2和底座1固定的螺钉6；本实施例中，螺钉6的个数为4个，圆周均布在所述圆环上。本实施例中，所述过孔5围成的圆形为中空结构，也就是说，所述方形贴片加切角3为方形结构，中心设置的圆形结构为空，及方环形，所述过孔5圆心的连线设置在所述方形贴片加切角3上。如图1所示，所述方形贴片加切角3上的切角为两个中心对称切角3
‑
1，所述圆形贴片加凹槽4的两个凹槽为中心对称凹槽4
‑
1。
[0027]为验证仿真设计的合理性和工程化可实施性，对天线进行电磁仿真，仿真结果如下所述。
[0028]天线模型如图1和图2所示，天线介质板2介电常数为ε
r
＝6.15，高度为H1＝3.18mm；天线底座1铝板为厚度为H2＝3mm，长宽均为D2＝72mm；天线中心环形分布短路过孔5直径为R2＝2mm。
[0029]中回波损耗及端口隔离度仿真结果如图3所示，在天线L频段1615
±
5MHz的L端口回波损耗小于13dB；在天线S频段2491
±
5MHz的S端口回波损耗小于18dB。L端口和S端口之间隔离度在两个工作频带内均大于30dB。
[0030]外部L频段天线轴比仿真结果如图4所示，天线外部辐射贴片方形贴片加切角3工作在L频段，3dB轴比波束宽度优于
±
60度。
[0031]内部S频段天线轴比仿真结果如图5所示，天线内部辐射贴片圆形贴片加凹槽4工作在S频段，3dB轴比波束宽度优于
±
60度。
[0032]外部贴片辐射增益仿真结果如图6所示，天线在L频段的半功率波束宽度均大于45度，法相增益大于6dB，
±
70度增益大于
‑
1dB。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双频双端口双天线共口径集成微带天线，所述微带天线包括：底座、介质板和辐射贴片；所述底座、介质板和辐射贴片由下至上依次贴合设置；其特征在于，所述辐射贴片分为外部辐射贴片和内部辐射贴片；所述内部辐射贴片设置在所述外部辐射贴片内，且所述外部辐射贴片和内部辐射贴片的底部均与所述介质板贴合；所述外部辐射贴片上圆周均布短路过孔，所述过孔连接所述外部辐射贴片和底座。2.根据权利要求1所述的一种双频双端口双天线共口径集成微带天线，其特征在于，所述外部辐射贴片为方形贴片加切角，以所述方形贴片加切角的中心为圆心，在所述方形贴片加切角上圆周均布过孔；以所述方形贴片加切角的中心为圆心，在所述过孔形成的圆形内部设有内部辐射贴片；所述内部辐射贴片...

【专利技术属性】
技术研发人员：安向东，邢斯瑞，易进，孙伟，隋涛，韩旭天，沈晨阳，李鑫，
申请(专利权)人：长光卫星技术有限公司，
类型：发明
国别省市：