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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信,特别是涉及一种超表面子阵及天线。
技术介绍
1、随着卫星互联网技术的不断发展,面向个人应用的卫星通信终端日益受到关注。为满足与卫星的实时高质量连接,卫星通信终端天线需实现高增益波束的快速电扫描或切换。
2、目前,卫星通信终端天线大多采用平板相控阵天线的形式。这类天线通常由微带天线阵列组成,其核心的波束赋形功能由射频收发组件即tr组件实现。tr组件对每个天线阵阵元的幅度、相位进行调制,以实现波束电扫描的功能。平板相控阵天线通常由多层印刷电路板工艺实现,天线的功率分配网络、微带贴片天线以及tr组件的控制电路通过垂直结构,实现电磁信号的互联及辐射。
3、针对卫星通信终端的毫米波天线来说,需要大量的天线阵元数量以保证高增益的波束,因此也需要大量的tr组件。尽管基于半导体工艺的tr组件技术得到了快速发展,单个终端所需大量的tr组件仍然造成较高的成本。同时,由于平板相控阵天线的高集成度,通常需要高达10层以上的多层印刷电路板设计,进一步抬高了成本。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种超表面子阵及天线,解决了现有毫米波天线需要大量的tr组件,造成较高的成本;同时平板相控阵天线的高集成度通常需要高达10层以上的多层印刷电路板设计,进一步抬高了成本的问题。
2、本专利技术提供一种天线,包括:
3、强制馈电模块,其输入端与馈入天线连接,所述强制馈电模块用于接收射频信号并将射频信号进行等功率的分配与发送;
4、幅相调
5、贴片型辐射天线模块,其馈电位置与幅相调控模块的输出端连接,所述贴片型辐射天线模块用于将相位调控以及幅度调控后的射频信号进行自由空间的辐射。
6、优选的,所述幅相调控模块与贴片型辐射天线模块背对背设计,共享射频地平面。
7、优选的,所述幅相调控模块的输出端通过垂直互联结构或近场耦合结构与贴片型辐射天线模块的馈电位置连接。
8、优选的,每个所述强制馈电模块、幅相调控模块和贴片型辐射天线模块均包括m*m个单元。
9、优选的,所述贴片型辐射天线模块中的每一个天线尺寸等于或小于天线工作中心频率的半波长。
10、优选的,所述强制馈电模块通过微带t型功分器或微带威尔金森功分器实现
11、优选的,所述幅相调控模块为射频移相调幅芯片。
12、优选的,所述贴片型辐射天线模块在实现形式上,包括但不限于单层窄带贴片天线或多层寄生宽带贴片天线;在极化形式上,包括但不限于单极化贴片天线、双极化贴片天线、线极化或圆极化贴片天线。
13、一种天线,所述天线由多个上述的超表面子阵通过周期性排列形成。
14、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
15、本专利技术的一种天线包括多个超表面子阵,每个超表面子阵包括强制馈电模块、幅相调控模块以及贴片型辐射天线模块。幅相调控模块通过集成的加载变容二极管的反射型移相调幅电路实现对每个子阵阵元的幅度、相位调制,采用低成本的变容二极管替代了基于半导体工艺的tr组件。通过可拔插射频连接器实现强制馈电功分网络与天线辐射体的便捷连接和拆卸,降低了印刷电路板的层数,降低了生产成本。
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1.一种超表面子阵,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种超表面子阵,其特征在于,所述幅相调控模块(102)与贴片型辐射天线模块(103)背对背设计,共享射频地平面。
3.如权利要求1所述的一种超表面子阵,其特征在于,所述幅相调控模块(102)的输出端通过垂直互联结构或近场耦合结构与贴片型辐射天线模块(103)的馈电位置连接。
4.如权利要求1所述的一种超表面子阵,其特征在于,所述强制馈电模块(101)、幅相调控模块(102)和贴片型辐射天线模块(103)均包括M*M个单元。
5.如权利要求1所述的一种超表面子阵,其特征在于,所述贴片型辐射天线模块(103)中的每一个天线尺寸等于或小于天线工作中心频率的半波长。
6.如权利要求1所述的一种超表面子阵,其特征在于,所述强制馈电模块(101)通过微带T型功分器或微带威尔金森功分器实现。
7.如权利要求1所述的一种超表面子阵,其特征在于,所述幅相调控模块(102)为射频移相调幅芯片。
8.如权利要求1所述的一种超表面子阵,其特征在于,所述贴片型辐
9.一种天线,其特征在于,所述天线由多个如权利要求1-8任一项所述的超表面子阵通过周期性排列形成。
...【技术特征摘要】
1.一种超表面子阵,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种超表面子阵,其特征在于,所述幅相调控模块(102)与贴片型辐射天线模块(103)背对背设计,共享射频地平面。
3.如权利要求1所述的一种超表面子阵,其特征在于,所述幅相调控模块(102)的输出端通过垂直互联结构或近场耦合结构与贴片型辐射天线模块(103)的馈电位置连接。
4.如权利要求1所述的一种超表面子阵,其特征在于,所述强制馈电模块(101)、幅相调控模块(102)和贴片型辐射天线模块(103)均包括m*m个单元。
5.如权利要求1所述的一种超表面子阵,其特征在于,所述贴片型辐射天线模块(103)中的每一个天线尺寸...
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