專利名稱：雙槽縫陣列天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線，更具體地涉及槽縫天線。


圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的槽縫天線6。槽縫天線6包括前板10和后板12，中間隔著墊塊14。后板12典型地由導(dǎo)體材料制成，前板10包括上面的非導(dǎo)電層16和下面的導(dǎo)電層18。在導(dǎo)電層16的表面設(shè)有微帶20以提供要傳送或接收的信號(hào)的通道。微帶的端部延伸過導(dǎo)電層18中的槽縫22。當(dāng)要傳送的信號(hào)提供到微帶20上，電磁能量沿Z方向傳送，電場(chǎng)沿Y方向極化。不幸的是，這種安排對(duì)Y-Z平面的射線寬度不能控制。
圖2示出現(xiàn)有技術(shù)有槽縫陣列的槽縫天線，圖中只示出微帶和槽縫。該槽縫陣列天線使用類似圖1的設(shè)計(jì)制出。在該結(jié)構(gòu)中，微帶30把要傳送的信號(hào)供送過槽縫32。這導(dǎo)致電磁能量沿Z方向傳送，電場(chǎng)沿Y方向極化。在圖2中，Z方向是從圖面對(duì)著閱讀者的方向。該設(shè)計(jì)也不控制Y-Z平面的射線寬度。
本發(fā)明提供了一種具有槽縫陣列的槽縫天線，其中傳送能量的射線寬度可以控制。天線包括至少一對(duì)槽縫，由一個(gè)微帶供電，和設(shè)成與槽縫平行的電場(chǎng)屏障。電場(chǎng)屏障在槽縫天線的前板和后板之間延伸。電場(chǎng)屏障之間的距離用來把天線調(diào)節(jié)(或調(diào)頻)到特定的傳送或接收頻率，槽縫之間的距離用來控制傳送能量的射線寬度。當(dāng)槽縫設(shè)成相互接近，射線變寬，而當(dāng)槽縫相互拉遠(yuǎn)，射線變窄。在一個(gè)實(shí)施例中，電場(chǎng)屏障是一系列密排的導(dǎo)體，而在另一實(shí)施例中，電場(chǎng)屏障是一個(gè)導(dǎo)電帶。
圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的槽縫天線組件；圖2示出現(xiàn)有技術(shù)的沿Y方向有極性的槽縫陣列天線；圖3示出有一對(duì)槽縫的槽縫天線，電場(chǎng)屏障設(shè)在槽縫之間與槽縫平行；圖4示出一個(gè)網(wǎng)式導(dǎo)電帶；
圖5示出一個(gè)實(shí)心導(dǎo)電帶；和圖6示出帶有電場(chǎng)屏障的線性的槽縫對(duì)。
圖3示出縫槽天線100，包括前板110和后板112。前板110包括非導(dǎo)電層114和導(dǎo)電層116。槽縫118和120是在導(dǎo)電層116中的孔。設(shè)在非導(dǎo)電層114的微帶122提供了供到槽縫118、120及從其接收的信號(hào)的信號(hào)通道。微帶段124延伸過槽縫118，并提供了到槽縫118的信號(hào)通道。微帶段126延伸過槽縫120和提供到槽縫120的信號(hào)通道。要傳送(或接收)的信號(hào)典型地在點(diǎn)128提供到微帶122(或從微帶接收到)，接地點(diǎn)在點(diǎn)130。點(diǎn)130與導(dǎo)電層116的電接觸。
導(dǎo)電層116是與后板112電接觸，后板112典型地處在地面電勢(shì)。導(dǎo)體132提供了導(dǎo)電層116和后板之間的電連接。導(dǎo)體132安排成與微帶段124、126垂直的直線上。導(dǎo)體132構(gòu)成與長(zhǎng)的槽縫邊(如外邊134和內(nèi)邊136)平行的電場(chǎng)屏障。電場(chǎng)屏障在導(dǎo)電層116和后板112之間延伸。用導(dǎo)體132形成的電場(chǎng)屏障140設(shè)在槽縫118和120之間。也用導(dǎo)體132形成的電場(chǎng)屏障分別設(shè)在槽縫118、120的外邊134。
電場(chǎng)屏障可由一系列導(dǎo)體形成，如由隔開傳送/接收的信號(hào)波長(zhǎng)距離的約五分之一或更小的電線構(gòu)成。電場(chǎng)屏障也可用一系列電線、螺釘或其它導(dǎo)體構(gòu)成。如果導(dǎo)體具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度把前板110和后板112固定在它們相應(yīng)的位置上，在前板110和后板112之間可以不需要分開的支承。應(yīng)該注意可以用分開的導(dǎo)體132或單一的連續(xù)的導(dǎo)電帶構(gòu)成電場(chǎng)屏障140、142、144。圖4示出成網(wǎng)或柵欄形式的連續(xù)的導(dǎo)電帶。圖5示出成導(dǎo)電壁或?qū)щ妿问降倪B續(xù)的導(dǎo)電帶。電場(chǎng)屏障140、142、144可用密排的實(shí)心零件或帶孔零件構(gòu)成使得對(duì)于天線工作的頻率范圍形成一個(gè)電場(chǎng)屏障。
當(dāng)一個(gè)要傳送的信號(hào)提供到微帶118上，一個(gè)沿Y方向極化的電場(chǎng)沿著Z方向發(fā)射出在Y-Z平面上形成一個(gè)傳送(或接收)射線。槽縫118、120的長(zhǎng)度150約為要傳送的信號(hào)的波長(zhǎng)的一半，而槽縫118、120的寬度約為要傳送的信號(hào)的波長(zhǎng)的1/8到1/10。前板110和后板112之間的間隔約為波長(zhǎng)的1/8到1/10。電場(chǎng)屏障之間的距離154決定天線的共振頻率，其中距離154的高值產(chǎn)生低的共振頻率，而距離154的低值產(chǎn)生高的共振頻率。在各種情形下，共振頻率應(yīng)選定為與天線的傳送或接收頻率相當(dāng)。槽縫118、120之間的距離156決定傳送能量的射線寬度。射線寬度是λ/d的函數(shù)，式中，λ相當(dāng)于與天線有關(guān)的傳送或接收頻率的波長(zhǎng)，d是距離156。大的d值產(chǎn)生窄的射線寬度，而小的d值產(chǎn)生寬的射線寬度。
圖6示出在槽縫之間有與槽縫平行的電場(chǎng)屏障的直線陣列的槽縫對(duì)。微帶180把要傳送的信號(hào)供到槽縫對(duì)182、184、186、188。槽縫對(duì)有在外邊192的外面的電場(chǎng)屏障190和在外邊196外面的電場(chǎng)屏障194。另外，電場(chǎng)屏障198把各對(duì)中的槽縫分開。圖6的安排導(dǎo)致傳送信號(hào)由圖面對(duì)著閱讀者傳出(Z方向)，電場(chǎng)沿Y方向極化。如前面所述，在Y-Z平面中的射線寬度由各槽縫對(duì)的槽縫之間的間隔控制。在電場(chǎng)屏障之間的間隔和各槽縫的尺寸基于與天線相關(guān)的傳送和接收頻率。可以建立多于四對(duì)槽縫或小于四對(duì)槽縫的陣列。另外，可以安排具有多于一列的槽縫對(duì)的陣列。
權(quán)利要求
1.一種天線，包括一前板(110)，前板(110)有一導(dǎo)電層(116)及一信號(hào)導(dǎo)體(122)，導(dǎo)電層(116)有至少一個(gè)第一槽縫(118)及一個(gè)第二槽縫(120)，信號(hào)導(dǎo)體(122)有至少一個(gè)第一導(dǎo)體段(124)及一個(gè)第二導(dǎo)體段(126)，一個(gè)非導(dǎo)體(114)把信號(hào)導(dǎo)體(122)與導(dǎo)電層隔開，第一導(dǎo)電段(124)延伸過第一槽縫(118)，而第二導(dǎo)電段(126)延伸過第二槽縫(120)；和一個(gè)導(dǎo)電后板(112)，與前板(110)平行，并與導(dǎo)電層(116)電連接，其特征在于一個(gè)第一電場(chǎng)屏障(140)，設(shè)在第一槽縫(118)和第二槽縫(120)之間，并在前板(110)和后板(112)之間延伸，電場(chǎng)屏障(140)與前板(110)及后板(112)電接觸，并與長(zhǎng)槽縫邊平行；一個(gè)第二電場(chǎng)屏障(142)，設(shè)在第一槽縫(118)的外邊(134)的外面并在前板(110)和后板(112)之間延伸，第二電場(chǎng)屏障(142)與前板(110)及后板(112)電連接，和與長(zhǎng)槽邊平行；和一個(gè)第三電場(chǎng)屏障(144)，設(shè)在第二槽縫(120)的外邊(134)的外面，并在前板(110)和后板(112)之間延伸，第三電場(chǎng)屏障(144)與前板(110)和后板(112)電接觸，和與長(zhǎng)槽縫邊平行。
2.按照權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于第一電場(chǎng)屏障(140)、第二電場(chǎng)屏障(142)和第三電場(chǎng)屏障(144)中至少一個(gè)是一系列隔開的導(dǎo)體(132)。
3.按照權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于第一電場(chǎng)屏障(140)、第二電場(chǎng)屏障(142)和第三電場(chǎng)屏障(144)中至少一個(gè)是連續(xù)的導(dǎo)體。
4.按照權(quán)利要求3所述的天線，其特征在于第一電場(chǎng)屏障(140)、第二電場(chǎng)屏障(142)和第三電場(chǎng)屏障(144)中至少一個(gè)是網(wǎng)帶。
5.按照權(quán)利要求3所述的天線，其特征在于第一電場(chǎng)屏障(140)、第二電場(chǎng)屏障(142)和第三電場(chǎng)屏障(144)中至少一個(gè)是實(shí)心的帶。
6.一種天線，包括一前板(110)，前板(110)有一導(dǎo)電層(116)和一信號(hào)導(dǎo)體(180)，導(dǎo)電層(116)有至少第一對(duì)槽縫(182)，信號(hào)導(dǎo)體(180)有至少第一對(duì)導(dǎo)體段，一個(gè)非導(dǎo)體(114)把信號(hào)導(dǎo)體(180)與導(dǎo)電層隔開，第一對(duì)導(dǎo)體段有第一段延伸過第一對(duì)槽縫(182)中的第一槽縫，和第二段延伸過第二對(duì)槽縫(182)中的第二槽縫；和一導(dǎo)電后板(112)，與前板(110)平行并與導(dǎo)電層(116)電連接，其特征在于第一電場(chǎng)屏障(198)，設(shè)在第一和第二槽縫之間并在前板(110)和后板(112)之間延伸，第一電場(chǎng)屏障(198)與前板(110)和后板(112)電接觸和與長(zhǎng)槽縫邊平行；第二電場(chǎng)屏障(190)，設(shè)在第一槽縫的外邊(192)的外面和在前板(110)和后板(112)之間延伸，第二電場(chǎng)屏障(190)與前板(110)和后板(112)電接觸和與長(zhǎng)槽縫邊平行；和第三電場(chǎng)屏障(194)，設(shè)在第二槽縫的外邊(196)的外面和在前板(110)和后板(112)之間延伸，第三電場(chǎng)屏障(194)與前板(110)和后板(112)電接觸和與長(zhǎng)槽縫邊平行。
7.按照權(quán)利要求6所述的天線，其特征在于所述的第一電場(chǎng)屏障(198)、第二電場(chǎng)屏障(190)和第三電場(chǎng)屏障(194)中至少一個(gè)是一系列隔開的導(dǎo)體(132)。
8.按照權(quán)利要求6所述的天線，其特征在于所述的第一電場(chǎng)屏障(198)、第二電場(chǎng)屏障(190)和第三電場(chǎng)屏障(194)中至少一個(gè)是連續(xù)的導(dǎo)體。
9.按照權(quán)利要求8所述的天線，其特征在于所述的第一電場(chǎng)屏障(198)、第二電場(chǎng)屏障(190)和第三電場(chǎng)屏障(194)中至少一個(gè)是網(wǎng)帶。
10.按照權(quán)利要求8所述的天線，其特征在于所述的第一電場(chǎng)屏障(198)、第二電場(chǎng)屏障(190)和第三電場(chǎng)屏障(194)中至少一個(gè)是實(shí)心帶。
全文摘要
一種天線(100),具有陣列槽縫對(duì),其中被傳送能量的E－平面射線寬度可以控制。天線包括至少一對(duì)由一微帶(122)供電的槽縫(118、120),和設(shè)在槽縫(118、120)之間并與之平行的電場(chǎng)屏障(140、142、144)。電場(chǎng)屏障在槽縫天線(100)的前板(110)和后板(112)之間延伸。電場(chǎng)屏障之間的距離用來把天線調(diào)節(jié)(或調(diào)頻)至一個(gè)特定的傳送或接收頻率,槽縫之間的距離用來控制傳送能量的E－平面射線寬度。當(dāng)槽縫設(shè)成相互接近,射線寬度更寬,槽縫相互隔開遠(yuǎn),則射線寬度窄。電場(chǎng)屏障可以是一系列隔開的導(dǎo)體(132)或連續(xù)的帶。
文檔編號(hào)H01Q13/10GK1278114SQ0011837
公開日2000年12月27日 申請(qǐng)日期2000年6月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月17日
發(fā)明者本杰明·拉爾夫, 蔡明儒 申請(qǐng)人:朗迅科技公司