一种收发双频共口面相控阵天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种收发双频共口面相控阵天线，包括：接收天线阵列，由多个接收天线单元呈第一方形网格排布而成；发射天线阵列，由多个发射天线单元呈第二方形网格排布而成，且所述第二方形网格相对于所述第一方形网格呈45

【技术实现步骤摘要】
一种收发双频共口面相控阵天线


[0001]本技术涉及天线设计
，更具体地，涉及一种收发双频共口面相控阵天线。

技术介绍

[0002]收发双频共口面是将工作在不同频段的接收和发射两种天线布置在同一空间平面内，同一个天线采用多个天线系统来实现多频段的工作方式属于非共口面，与非共口面相比，共口面天线可以把频率、极化特性不同的多个天线合理设计在同一口径内，不仅具有多频、多极化工作的性能，还能有效地减少了通信天线的面积，对于减小通信系统尺寸及重量能起到关键作用。
[0003]尺寸和重量是通信天线设备的重要指标参数，星载、机载、车载及便携通信领域对天线设备的外形尺寸和重量有更高的要求。因此，在利用将接收天线和发射天线设计在同一口径的优势下，如何通过合理布局接收天线和发射天线的位置，缩小通信天线设备尺寸、减少重量是通信领域很重要的一个研究课题。

技术实现思路

[0004]本技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种收发双频共口面相控阵天线，合理布局接收天线阵列和发射天线阵列，减小了通信天线的面积，对于减小通信系统尺寸及重量能起到关键作用。
[0005]本技术采取的技术方案是，一种收发双频共口面相控阵天线，包括：
[0006]接收天线阵列，由多个接收天线单元呈第一方形网格排布而成；
[0007]发射天线阵列，由多个发射天线单元呈第二方形网格排布而成，且所述第二方形网格相对于所述第一方形网格呈45
°
旋转设置；
[0008]相控阵天线包括所述接收天线阵列和所述发射天线阵列交错形成的共面部分，相邻两个所述接收天线单元之间设有所述发射天线单元。
[0009]本技术提供的收发双频共口面相控阵天线的共面部分包括相互交错形成的接收天线阵列和发射天线阵列，接收天线阵列由多个接收天线单元采用等间距的第一方形网格排布而成，发射天线阵列由多个发射天线单元采用等间距的第二方形网格排布而成，第二方形网格相对于第一方形网格呈45
°
旋转设置，也即是发射天线阵列相对于接收天线阵列为45
°
旋转设置。本技术相比于现有相同性能的收发双频天线设计，将工作在不同频段的接收天线单元和发射天线单元按照第一方形网格和第二方形网格的分布方式布局在同一空间平面内，有效地减小了通信天线的面积和重量，大幅度减小了星载、机载及车载等平台的载荷负担。
[0010]进一步地，所述相控阵天线还包括外围部分，所述外围部分设于所述共面部分的外围，且所述外围部分排布所述接收天线阵列。
[0011]本技术提供的收发双频共口面相控阵天线包括共面部分和外围部分，共面部
分设置在相控阵天线的中间区域，外围部分设置在共面部分的外围区域，其中，共面部分包括相互交错形成的接收天线阵列和发射天线阵列，外围部分仅排布接收天线阵列，并且外围的接收天线阵列按照同样的第一方形网格的方式排布。为了实现接收天线阵列和发射天线阵列的波束宽度一致，加上接收天线阵列的工作频段较低，本技术在外围部分设置更多的接收天线阵列，相较于发射天线阵列的面积而言，接收天线阵列布置了更大的面积就能实现和发射天线阵列相同的波束宽度。
[0012]进一步地，所述共面部分中的所述接收天线单元和所述发射天线单元的数量比为1：2。
[0013]本技术提供的收发双频共口面相控阵天线中的中间区域为共面部分，中间区域包括交错形成的接收天线阵列和发射天线阵列，共面部分中相邻两个接收天线单元之间设有发射天线单元，并设置共面部分中接收天线单元和发射天线单元的数量比为1：2。
[0014]进一步地，所述接收天线阵列和所述发射天线阵列的扫描范围相同。
[0015]本技术提供的收发双频共口面相控阵天线中，接收天线单元之间的间距约为接收频段高频点波长的0.54倍，天线波束在xz平面与yz平面离轴扫描角可达
±
51
°
，dz平面离轴扫描角可达
±
57
°
；发射天线单元之间的间距为接收天线单元间距的倍，约为发射频段高频点波长的0.514倍，天线波束在xz平面与yz平面离轴扫描角可达
±
51
°
，dz平面离轴扫描角可达
±
57
°
，发射天线阵列与接收天线阵列的扫描范围一致，发射天线阵列和接收天线阵列互相之间不受干扰。
[0016]进一步地，所述接收天线阵列为右/左旋圆极化阵列，所述发射天线阵列为左/右旋圆极化阵列。
[0017]本技术提供的收发双频共口面相控阵天线中，接收天线阵列为右旋圆极化天线阵列，发射天线阵列对应为左旋圆极化天线阵列；接收天线阵列为左旋圆极化天线阵列，发射天线阵列对应为右旋圆极化天线阵列。本技术将接收天线阵列设置为左/右圆极化，将发射天线阵列设置为右/左圆极化，使得相控阵天线具有旋向正交性，可接收任意极化的来波，且辐射波也可由任何极化天线收到，相控阵天线的利用性更强。
[0018]进一步地，一个所述接收天线阵列中相邻四个所述接收天线单元绕阵列中心依次旋转 0
°
、90
°
、180
°
、270
°
排布。
[0019]本技术提供的收发双频共口面相控阵天线中，一个接收天线阵列包括相邻四个接收天线单元，相邻四个接收天线单元绕其接收天线阵列的中心分别旋转0
°
、90
°
、180
°
、270
°
，展宽天线的轴比带宽，获得更好的阵列波束圆极化轴比性能。
[0020]进一步地，一个所述发射天线阵列中相邻四个所述发射天线单元绕阵列中心依次旋转 0
°
、90
°
、180
°
、270
°
排布。
[0021]本技术提供的收发双频共口面相控阵天线中，一个发射天线阵列包括相邻四个发射天线单元，相邻四个发射天线单元绕其发射天线阵列的中心分别旋转0
°
、90
°
、180
°
、270
°
，实现了展宽天线的轴比带宽，获得更好的阵列波束圆极化轴比性能。
[0022]与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术一种收发双频共口面相控阵天线，相比于现有相同性能的收发双频天线设计，将工作在不同频段的接收天线单元和发射天线单元按照第一方形网格和第二方形网格的分布方式布局在同一空间平面内，有
效地减小了通信天线的面积和重量，大幅度减小了星载、机载及车载等平台的载荷负担；实现了发射天线阵列与接收天线阵列的扫描范围一致，发射天线阵列和接收天线阵列互相之间不受干扰；在外围部分设置更多的接收天线阵列，相较于发射天线阵列的面积而言，接收天线阵列布置了更大的面积就能实现和发射天线阵列相同的波束宽度。
附图说明...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种收发双频共口面相控阵天线，其特征在于，包括：接收天线阵列，由多个接收天线单元呈第一方形网格排布而成；发射天线阵列，由多个发射天线单元呈第二方形网格排布而成，且所述第二方形网格相对于所述第一方形网格呈45
°
旋转设置；相控阵天线包括所述接收天线阵列和所述发射天线阵列交错形成的共面部分，相邻两个所述接收天线单元之间设有所述发射天线单元。2.根据权利要求1所述的一种收发双频共口面相控阵天线，其特征在于，所述相控阵天线还包括外围部分，所述外围部分设于所述共面部分的外围，且所述外围部分排布所述接收天线阵列。3.根据权利要求1所述的一种收发双频共口面相控阵天线，其特征在于，所述共面部分中的所述接收天线单元和所述发射天线单元的数量比为1：2。4.根据权利要求1所述的一种收发双频共口面相控阵天线，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆继芒，董慧柱，黄兆明，张雄建，贾鹏程，孔翔鸣，
申请(专利权)人：广州程星通信科技有限公司，
类型：新型
国别省市：