本发明涉及通信，尤其涉及一种宽频带定向紧耦合阵列天线。
背景技术：
1、天线作为无线通信系统中接收和发射电磁波的关键部件，广泛应用于无线通信、广播、导航、雷达、测控、遥感及电子对抗等各种民用和军用通信领域。为了加强天线的方向性，可以将若干个辐射单元按照特定的排布方式组成天线系统，称为阵列天线。传统阵列的设计是基于设计一个满足带宽和辐射特性的独立阵列单元，并没有考虑在阵列环境中阵元间的互耦作用。然而，阵列中多余的互耦作用往往会导致阵元端口阻抗和辐射方向图剧烈地变化。为了消除阵元间耦合的影响以改善阵列性能，针对阵列的去耦技术往往成为了阵列设计中的难点。另一方面，对相控阵来说，栅瓣的出现可能伴随着天线增益的降低和端口阻抗的不连续，出于这些原因，通常要求阵元间距小于二分之一波长。因此，在传统阵列的设计中，去耦结构的设计和阵元间距的限制使得阵列难以兼顾工作带宽和波束扫描等技术指标。具有良好辐射特性的宽频带阵列通常是由螺旋、锥形槽或对数周期单元构成的，但是这些单元尺寸较大，剖面较高，且不易于平面化设计。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种宽频带定向紧耦合阵列天线，用以解决现有阵列天线去耦困难、体积大、工作频带不够宽的问题。
2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、一种宽频带定向紧耦合阵列天线，包括介质基板和印制于所述介质基板上的边射直线阵列、宽频带平衡馈电巴伦、耦合枝节开路截断和一分四功分器，所述边射直线阵列包括偶极子和寄生偶极子，多个所述偶极子之间使用耦合贴片连接。
4、进一步地，所述边射直线阵列包括四个所述偶极子和四个所述寄生偶极子。
5、进一步地，所述宽频带平衡馈电巴伦包括槽线、槽线谐振腔和微带匹配枝节，所述槽线、槽线谐振腔与所述偶极子相连。
6、进一步地，所述耦合枝节开路截断与所述边射直线阵列的边缘的两个所述偶极子相接。
7、进一步地，所述一分四功分器与所述微带匹配枝节相接。
8、进一步地，所述一分四功分器的两个相邻输出端口之间设有第一隔离电阻和第二隔离电阻。
9、进一步地，所述耦合贴片、所述微带匹配枝节和所述一分四功分器印制于所述介质基板的正面，所述偶极子、寄生偶极子、槽线、槽线谐振腔和耦合枝节开路截断印制于所述介质基板的背面。
10、进一步地，所述偶极子阵子臂长度为16mm，两个阵子臂之间的距离为2mm。
11、进一步地，所述微带匹配枝节由五段微带线组成。
12、进一步地，所述一分四功分器由三个一分二功分器级联而成。
13、进一步地，所述偶极子的末端设有开口环，开口环长度为3mm，缝隙宽度为4.6mm。
14、进一步地，所述耦合枝节开路截断包括接地耦合枝节，所述接地耦合枝节为l型。
15、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
16、(1)本发明的宽频带定向紧耦合阵列天线采用了耦合贴片连接偶极子的紧耦合结构，免去了不需要传统阵列天线中的去耦结构，克服了阵元间距过大的缺点，缩小了整个天线阵列的截面尺寸，使得本发明在实现宽频带和宽角扫描的同时具有体积小的优点，有利于设备平台的小型化、集成化。
17、(2)本发明所使用的开口环结构改善了偶极子在高频的阻抗匹配，增大了单元的工作带宽，同时加载的寄生偶极子降低低频有源振子的辐射阻抗，并且在高频引入新的谐振点，不仅拓展了单元的工作带宽，而且使单元在低频的输入阻抗有所降低，匹配更好，并作为引向器增强天线辐射的方向性，克服了现有技术存在天线工作频带窄、输入阻抗高、方向性差的缺点，使得本发明具有宽频带和高定向性的优点，有利于提高天线系统的性能。
18、(3)本发明所采用耦合枝节开路截断，在开路截断的基础上在边缘单元末端引入l型接地耦合枝节，克服了现有开路截断技术增大天线横向尺寸、改善低频阻抗匹配的同时会恶化高频阻抗匹配的缺点，使得本发明具有更宽的工作频带，更小的横向尺寸，有利于天线的小型化和性能的提高。
19、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
1.一种宽频带定向紧耦合阵列天线，其特征在于，包括介质基板(5)和印制于所述介质基板(5)上的边射直线阵列(1)、宽频带平衡馈电巴伦(2)、耦合枝节开路截断(3)和一分四功分器(4)，所述边射直线阵列(1)包括偶极子(11)、耦合贴片(12)和寄生偶极子(13)，多个所述偶极子(11)之间使用所述耦合贴片(12)连接。
2.根据权利要求1所述的宽频带定向紧耦合阵列天线，其特征在于，所述边射直线阵列(1)包括四个所述偶极子(11)和四个所述寄生偶极子(13)。
3.根据权利要求2所述的宽频带定向紧耦合阵列天线，其特征在于，所述宽频带平衡馈电巴伦(2)包括槽线(21)、槽线谐振腔(22)和微带匹配枝节(23)，所述槽线(21)、槽线谐振腔(22)与所述偶极子(11)相连。
4.根据权利要求3所述的宽频带定向紧耦合阵列天线，其特征在于，所述耦合枝节开路截断(3)与所述边射直线阵列(1)的边缘的两个所述偶极子(11)相接。
5.根据权利要求4所述的宽频带定向紧耦合阵列天线，其特征在于，所述一分四功分器(4)与所述微带匹配枝节(23)相接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的宽频带定向紧耦合阵列天线，其特征在于，所述一分四功分器(4)的两个相邻输出端口之间设有第一隔离电阻(41)和第二隔离电阻(42)。
7.根据权利要求5所述的宽频带定向紧耦合阵列天线，其特征在于，所述耦合贴片(12)、所述微带匹配枝节(23)和所述一分四功分器(4)印制于所述介质基板(5)的正面，所述偶极子(11)、寄生偶极子(13)、槽线(21)、槽线谐振腔(22)和耦合枝节开路截断(3)印制于所述介质基板(5)的背面。
8.根据权利要求1所述的宽频带定向紧耦合阵列天线，其特征在于，所述偶极子(11)阵子臂长度为16mm，两个阵子臂之间的距离为2mm。
9.根据权利要求3-5任一项所述的宽频带定向紧耦合阵列天线，其特征在于，所述微带匹配枝节(23)由五段微带线组成。
10.根据权利要求1-5、7-8任一项所述的宽频带定向紧耦合阵列天线，其特征在于，所述一分四功分器(4)由三个一分二功分器级联而成。
