[實(shí)用新型]寬頻帶增益頻響的低剖面微帶反射陣天線

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920036328.3
• 申請日: 2009-03-03
• 公開（公告）號: CN201360047Y
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉震國
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H01Q13/10
• 分類號: H01Q13/10
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種微帶天線，尤其涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶增益頻響的微帶反射陣天線。

背景技術(shù)

目前直接利用縫隙進(jìn)行相位補(bǔ)償?shù)奈Х瓷潢囂炀€單元多采用微帶貼片與刻蝕在接地板上的縫隙構(gòu)成。由于在接地板上刻蝕縫隙易造成后向輻射，進(jìn)而降低了天線的增益。唯有一種單元由三個彼此獨(dú)立的貼片及一對刻蝕在貼片上的縫隙構(gòu)成的反射陣，其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜且相位補(bǔ)償?shù)膭討B(tài)范圍小，原理上只能實(shí)現(xiàn)較窄頻帶、較小尺寸的反射陣功能。另有一種單元由方形貼片及刻蝕在貼片上的縫隙構(gòu)成的反射陣，通過同時調(diào)節(jié)貼片的尺寸及縫隙的長度獲得反射陣聚束輻射所需的相位補(bǔ)償量，但其頻帶較窄。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡便且無需附加饋線網(wǎng)絡(luò)的、可在較大陣列尺寸實(shí)現(xiàn)寬頻帶增益頻響的低剖面微帶反射陣天線。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型寬頻帶增益頻響的低剖面微帶反射陣天線采用的技術(shù)方案是：

該寬頻帶增益頻響的低剖面微帶反射陣天線包括饋源和與饋源相距一定距離的反射陣，其特征在于：反射陣包括接地板和位于接地板平面上的介質(zhì)基片，在介質(zhì)基片與接地板之間設(shè)有間隙，介質(zhì)基片的下表面和接地板相對；

在介質(zhì)基片的上表面設(shè)有若干上層矩形貼片，在上層矩形貼片中設(shè)有與饋源輻射的電磁波極化方向相垂直的上層縫隙，各上層矩形貼片之間的中心間距，在橫向和縱向上均為0.5～0.8設(shè)計(jì)中心頻率的自由空間波長，各上層矩形帖片的形狀均為矩形且相同；

在介質(zhì)基片的下表面上設(shè)有若干下層矩形貼片，在下層矩形貼片中設(shè)有與饋源輻射的電磁波極化方向相垂直的下層縫隙，各下層矩形貼片之間的中心間距，在橫向和縱向上均為0.5～0.8設(shè)計(jì)中心頻率的自由空間波長，各下層矩形帖片的形狀均為矩形且相同；

在各上層矩形貼片的下方對應(yīng)設(shè)有下層矩形貼片，下層矩形貼片的長度和寬度分別大于上層矩形貼片的長度和寬度；

上層縫隙和下層縫隙的長度隨其所在的位置至上表面中心點(diǎn)的距離的增加而縮短。

介質(zhì)基片為單層介質(zhì)基片，在介質(zhì)基片與接地板之間設(shè)有空氣層或者泡沫介質(zhì)層。

上層矩形帖片和下層矩形帖片保持相同的相似率，上層矩形帖片和下層矩形帖片的長及其寬的比例可變。

上層矩形帖片的上層縫隙的長度小于下層矩形帖片的下層縫隙的長度。

有益效果：與相關(guān)的反射陣相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單。與傳統(tǒng)的單層貼片結(jié)構(gòu)反射陣相比，本實(shí)用新型中采用雙層矩形貼片加縫隙和空氣層，使得相位補(bǔ)償量提高50-80％，從而陣列尺寸也相應(yīng)增加，而且-1dB降落的增益頻帶也由2-3％提高到13-15％。在不改變貼片尺寸的情況下，僅通過改變在矩形貼片上刻蝕的縫隙長度實(shí)現(xiàn)寬頻帶反射陣聚束輻射所需的相位補(bǔ)償所需的場分量相位配置。由于縫隙是刻蝕在矩形貼片而非接地板上，因此后向輻射得到明顯的改善。其次，貼片采用矩形后能夠獲得大的相位補(bǔ)償動態(tài)范圍。再者，在介質(zhì)基片的上下表面印刷矩形貼片和刻蝕縫隙，引入雙諧振機(jī)理使得相位補(bǔ)償動態(tài)范圍大大增加。最后，在本發(fā)明的反射陣中，各單元縫隙的主要作用是提供其反射陣聚束輻射所需的相位補(bǔ)償所需的場分量相位配置，再輻射的主要貢獻(xiàn)來自于各單元的貼片。同層的貼片尺寸相同，因而結(jié)構(gòu)的周期性較好，能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶的增益頻響。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中反射陣面剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中反射陣面俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的圖2和圖3中反射陣2處于同一位置的上層貼片21及其上刻蝕的縫隙24以及下層貼片25及其上刻蝕的縫隙26的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型中的相位補(bǔ)償量與矩形貼片長度s2的關(guān)系曲線圖；

圖6是本實(shí)用新型相位量與矩形貼片長寬比t的關(guān)系曲線圖。

以上的圖中有：饋源1，反射陣2，介質(zhì)基片22，間隙23，上層矩形貼片21，上層縫隙24，下層矩形貼片25，下層縫隙26，接地板27，定位銷28。

A，B分別為上層矩形貼片和下層矩形貼片沿橫向及縱向的周期，下層矩形長邊a₂，上層矩形長邊a₁，下層矩形寬邊b₂，上層矩形寬邊b₁，下層縫隙的長度s₂，上層縫隙的長度s₁

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。