馈电网络及方向图赋形天线的制作方法

本发明涉及天线，特别是涉及一种馈电网络及方向图赋形天线。

背景技术：

1、馈电网络在天线系统中用于传输和分配射频信号的电路结构，其主要功能是将信号从发射机送到天线各个辐射单元，或将接收到的信号从天线传递回接收机。它不仅要确保信号传输的有效性，还需要通过调节各天线单元的振幅和相位，以优化天线的辐射模式和方向图。根据频率、功率和结构要求的不同，馈电网络可以采用多种形式，如同轴电缆、微带线、波导及功分器等。

2、传统的馈电网络常存在对称性不理想的问题，这将会导致天线单元接收到的信号强度和相位不均匀。这种不均衡性会引发天线辐射波束的不稳定性和方向图失真，尤其在大规模天线阵列中，对称性不足会显著削弱系统的增益和辐射效率。

3、此外，传统的馈电网络存在隔离电阻较大，传输损耗较大的现象。隔离电阻较大会降低信号传输质量，还可能引发驻波比增大，进而导致系统能量损耗和反射功率增加。而高损耗容易降低系统的传输效率，还会导致天线的辐射性能下降，影响天线系统的整体可靠性和使用寿命。

4、因此，在设计馈电网络时，需要特别关注其对称性、阻抗匹配和传输损耗等因素，以确保天线系统的高效工作和稳定性能。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种对称性好，能够减少隔离电阻，减小传输损耗的功率等分、等相位差的馈电网络及方向图赋形天线。

2、一种馈电网络，所述馈电网络呈圆弧形，在所述圆弧形结构上等间隔设置若干功分器，各所述功分器之间通过移相传输线连接；

3、在所述圆弧形结构的圆心附近，还设置有若干金属柱，所述金属柱环向等间隔设置；

4、各所述功分器沿所述圆弧形结构的径向，通过阻抗转换传输线连接所述金属柱。

5、其中一个实施例中，所述功分器采用微带结构。

6、其中一个实施例中，所述各所述功分器之间的移相传输线带宽不同。

7、其中一个实施例中，所述阻抗转换传输线包括第一阻抗转换传输线与第二阻抗转换传输线；

8、所述第一阻抗转换传输线的输入端连接所述功分器，输出端连接所述第二阻抗转换传输线的输入端；所述第二阻抗转换传输线的输出端连接所述金属柱；

9、所述第一阻抗转换传输线与所述第二阻抗转换传输线的带宽不同。

10、其中一个实施例中，所述第一阻抗转换传输线的带宽小于所述第二阻抗转换传输线的带宽。

11、其中一个实施例中，所述第一阻抗转换传输线为四分之一波长阻抗转换传输线。

12、其中一个实施例中，所述第二阻抗转换传输线的特性阻抗与馈源天线相同。

13、一种方向图赋形天线，采用所述的馈电网络结构进行天线的方向图赋形。

14、其中一个实施例中，方向图赋形天线还包括：馈源天线、金属接地板及部分反射面；

15、所述部分反射面同轴悬置于所述馈源天线的上方；所述金属接地板位于所述馈源天线的下方，并与所述馈源天线同轴连接；

16、所述馈电网络设置在所述金属接地板的下方，并与所述馈源天线连接，用于将输入信号分为若干输出，为所述馈源天线提供设定相位差的激励。

17、其中一个实施例中，所述部分反射面包括介质基板，以及印刷在介质基板下表面的若干多边形金属贴片；

18、通过调整所述多边形金属贴片的角度，以调整所述部分反射面的反射系数。

19、相较于现有技术，本发明提供的馈电网络及方向图赋形天线具有以下效果：

20、1.本发明提供的馈电网络，通过圆弧形的设计，能够在360度范围内对功分器进行等间隔分布，对称性好，能够确保信号在每个功分器和传输路径上的相同电气距离，进而使每个支路的电气性能趋于一致，有效减少信号干扰和互调失真，提高馈电网络的稳定性和一致性。

21、2.通过对称性的设计，可以减少信号传输路径上的不规则性和阻抗不匹配，从而减少了对隔离电阻的需求。另外，传输信号之间的干扰较小，也有助于降低各通道之间的相互影响，提高信号的隔离度。

22、3.对称的布局减少了电磁场的分散和不必要的损耗；另外，功分器设置在圆弧形结构上，金属柱设置在圆心附近，沿径向将功分器与金属柱连接，这种直线连接的方式能够缩短连接距离，使得更多的能量有效传输，降低了整体的传输损耗；另外，还实现了阻抗的转换，将水平传输引导至垂直传输。

23、4.对称性的馈电网络结构设计，能够保持各通道的相位一致性，从而减少相位误差，从而进一步减少信号的能量散失，并提升整体传输效率。

技术特征：

1.一种馈电网络，其特征在于，所述馈电网络呈圆弧形，在所述圆弧形结构上等间隔设置若干功分器，各所述功分器之间通过移相传输线连接；

2.根据权利要求1所述的馈电网络，其特征在于，所述功分器采用微带结构。

3.根据权利要求1所述的馈电网络，其特征在于，所述各所述功分器之间的移相传输线带宽不同。

4.根据权利要求1所述的馈电网络，其特征在于，所述阻抗转换传输线包括第一阻抗转换传输线与第二阻抗转换传输线；

5.根据权利要求4所述的馈电网络，其特征在于，所述第一阻抗转换传输线的带宽小于所述第二阻抗转换传输线的带宽。

6.根据权利要求5所述的馈电网络，其特征在于，所述第一阻抗转换传输线为四分之一波长阻抗转换传输线。

7.根据权利要求5所述的馈电网络，其特征在于，所述第二阻抗转换传输线的特性阻抗与馈源天线相同。

8.一种方向图赋形天线，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的馈电网络进行天线的方向图赋形。

9.根据权利要求8所述的方向图赋形天线，其特征在于，所述方向图赋形天线还包括：馈源天线、金属接地板及部分反射面；

10.根据权利要求9所述的方向图赋形天线，其特征在于，所述部分反射面包括介质基板，以及印刷在介质基板下表面的若干多边形金属贴片；

技术总结本发明涉及一种馈电网络及方向图赋形天线。馈电网络呈圆弧形，在圆弧形结构上等间隔设置若干功分器，各功分器之间通过移相传输线连接；在圆弧形结构的圆心附近，还设置有若干金属柱，金属柱环向等间隔设；各功分器通过阻抗转换传输线连接所述金属柱，进行信号的传输。本发明提供的馈电网络对称性好，能够减少隔离电阻，减小传输损耗。技术研发人员：叶源,苏剑,姜仁勇,文娟,聂莎,王嘉怡,邵志强,杨顺,易浩,刘晴,王雨晴,陈钦受保护的技术使用者：湖南先进技术研究院技术研发日：技术公布日：2025/1/6