【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天线设计，更具体的说是涉及一种双波束曲线振子阵列天线及其设计方法。
技术介绍
1、双波束天线由于具有双目标通信和多区域无线电覆盖的能力，近年来受到了广泛的关注。在移动通信系统中，双波束天线可以通过产生两个波束来覆盖不同的区域，从而提高信号的覆盖率和容量。在室内无线系统中，双终端可与双波束天线相连，这样可以减少天线的数量。在卫星通信中，双波束天线可以同时接收或发送两个不同方向的信号，实现与多个卫星或地面站的通信。在雷达系统中，双波束天线可以实现对两个目标的跟踪等。
2、到目前为止，已经有许多工作致力于双波束天线。早在1979年，双波束微带天线在更高的tm02模式下工作就有了研究。虽然微带天线的剖面高度很低，但其工作带宽很窄，通常不超过10％。为了解决这一问题，提出了一种带宽为11.8％的双波束u槽微带天线，此外还开发了一种十字形探针馈电技术来馈电微带贴片天线，获得了13.2％的阻抗带宽。然而，基于微带天线的双波束的带宽仍然不超过30％，这给宽带无线系统中双波束天线的发展带来了一些挑战。在宽带天线方面，行波天线是一种典型的宽带结构，一些基于行波天线的双波束已经被提出。有文献提出了一种带宽为23％的双对称波束微带漏波天线(lwa)，但是由于漏波结构的色散效应，波束方向随频率不同变化较快。为了减少漏波天线中的波束频扫现象，又提出一种工作在tem模式下的双波束周期漏波天线以及基于接地共面波导的印刷双波束固定波束漏波天线，可实现40％以上的宽带。漏波天线通常有较大的长度和体积，这使得它们难以嵌入到一些小型化的系统中
3、因此，如何提出一种紧凑、宽带、高效的双波束曲线振子阵列天线及其设计方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种双波束曲线振子阵列天线及其设计方法，基于方向图叠加原理，通过激励两个不同朝向的振子阵列，在宽带内产生对称的双波束辐射。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一方面，本专利技术提出一种双波束曲线振子阵列天线，所述双波束曲线振子阵列天线基于双波束单元构建；
4、所述双波束单元包括弧形振子阵列天线、连接柱、上层介质基板、粘合层和布设有馈电网络的下层介质基板；
5、所述弧形振子阵列天线包括第一弧形振子阵列和第二弧形振子阵列，所述第一弧形振子阵列和所述第二弧形振子阵列呈3字形，并且所述第一弧形振子阵列和所述第二弧形振子阵列在同一平面关于中心镜像设置；所述第一弧形振子阵列和第二弧形振子阵列置于所述上层介质基板内；通过所述粘合层粘合所述上层介质基板和所述下层介质基板；通过所述连接柱连接所述弧形振子阵列天线和所述馈电网络。
6、优选的，所述上层介质基板底层为金属底板。
7、优选的，所述弧形振子阵列天线中的第一弧形振子阵列和所述第二弧形振子阵列均由两个弧形金属条带组成。
8、优选的，所述馈电网络为一分二功分器。
9、优选的，通过增设弧形振子阵列天线，对应改变连接柱数量以及反馈网络结构，得到双波束振子阵列天线。
10、另一方面，本专利技术还公开一种双波束曲线振子阵列天线的设计方法，用于得到上述双波束曲线振子阵列天线，包括以下步骤：
11、确定天线的工作频段，得到与所述工作频段对应尺寸的介质集成半波弧形振子单元；
12、所述介质集成半波弧形振子单元根据对称和方向图叠加原理得到3字形弧形振子阵列；
13、所述3字形弧形振子阵列根据镜像和方向图叠加原理，得到弧形振子阵列天线；
14、设计宽带一分二功分器，通过单端口馈电激励所述弧形振子阵列天线，产生宽带双波束辐射，完成双波束曲线振子阵列天线的设计。
15、经由上述的技术方案可知，本专利技术公开提供了一种双波束曲线振子阵列天线及其设计方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：
16、1.针对双波束带宽受限，通常不超过30％的问题，通过宽带曲线振子阵列天线作为辐射结构，采用方向图叠加原理从而可以在宽带内产生一个双波束辐射模式。
17、2.针对现有双波束天线结构较为复杂的问题，采用结构较为简单的振子天线，并通过同时激励两个相反朝向的振子阵列来实现双波束辐射。
18、3.针对现有双波束天线结构和体积较为庞大，不利于天线嵌入到小型化无线通信系统中的问题，本专利技术在不增加天线体积的情况下，将两个不同朝向的振子阵列集成在一个元件中，不增加天线的占用空间。
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1.一种双波束曲线振子阵列天线，其特征在于，所述双波束曲线振子阵列天线基于双波束单元构建；
2.根据权利要求1所述的一种双波束曲线振子阵列天线，其特征在于，所述上层介质基板(4)底层为金属底板(5)。
3.根据权利要求1所述的一种双波束曲线振子阵列天线，其特征在于，所述弧形振子阵列天线中的第一弧形振子阵列(1)和所述第二弧形振子阵列(2)均由两个弧形金属条带组成。
4.根据权利要求1所述的一种双波束曲线振子阵列天线，其特征在于，所述馈电网络(8)为一分二功分器。
5.根据权利要求1所述的一种双波束曲线振子阵列天线，其特征在于，通过增设弧形振子阵列天线，对应改变连接柱数量以及反馈网络结构，得到双波束振子阵列天线。
6.一种双波束曲线振子阵列天线的设计方法，用于得到如权利要求1-5任意一项所述的一种双波束曲线振子阵列天线，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种双波束曲线振子阵列天线，其特征在于，所述双波束曲线振子阵列天线基于双波束单元构建；
2.根据权利要求1所述的一种双波束曲线振子阵列天线，其特征在于，所述上层介质基板(4)底层为金属底板(5)。
3.根据权利要求1所述的一种双波束曲线振子阵列天线，其特征在于，所述弧形振子阵列天线中的第一弧形振子阵列(1)和所述第二弧形振子阵列(2)均由两个弧形金属条带组成。
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