[發明專利]一種雙極化單脈沖寬帶微帶天線裝置

有效

• 申請號: 201210060673.7
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102544724A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 宋立眾;車升余;方慶園
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q21/24
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

1.一種雙極化單脈沖寬帶微帶天線裝置，其特征在于由四個用于形成和波束以及方位和俯仰兩個平面的差波束的相同的雙極化微帶貼片天線單元組成，每個天線單元有兩個正交的極化端口，即水平H和垂直極化端口V，對應形成每一個波束的垂直和水平兩個極化分量，兩個相鄰天線單元之間的距離為d，d?=50mm，和差波束是由四個單元所接收到的信號通過下式的運算得到：

式中，?、和分別為和波束、方位差波束和俯仰差波束，A_1、A_2、A₃和A₄分別為四個單元天線的接收信號。

2.根據權利要求1所述的一種雙極化單脈沖寬帶微帶天線裝置，其特征在于所述雙極化微帶貼片天線單元的水平饋電端口采用的貼近式耦合饋電，垂直端口采用縫隙耦合方式實現饋電，該設計顯著增加了微帶天線的工作帶寬，同時垂直和水平極化都較好的實現了雙極化工作模式。

3.根據權利要求1所述的一種雙極化單脈沖寬帶微帶天線裝置，其特征在于所述雙極化微帶貼片天線單元采用層疊式貼片結構，由兩層方形貼片構成，上面的為寄生貼片，邊長為a，下面的為輻射貼片，邊長為b；天線工作時，這兩層貼片各產生一個諧振頻率，通過調整兩個諧振頻率的接近程度來達到展寬頻帶的目的，整個天線由四層介質板組成，這其中包括兩層貼片基板和兩層饋線基板，均采用圓形結構，直徑取c，分別將輻射貼片、寄生貼片蝕刻在兩層介質基板上，然后將蝕刻有寄生貼片的第一層介質板懸空倒置在蝕刻有輻射貼片的第二層介質板的上面，兩層貼片之間的距離為h，倒置的第一層介質板起到天線罩的作用，第三層介質板的上面敷設有凸型的微帶線，下面是一個開有縫隙的地板，縫隙采用兩個互相垂直的H型縫居中放置，在最后一層介質板的下面敷設凸型微帶線，其中，H、V端口的微帶線是垂直放置的，H端口通過貼近式耦合方法實現饋電，V端口通過縫隙耦合方式實現饋電，為了解決在地板上開縫帶來的背向輻射及低增益問題，在離接地板1/4個波長處加入厚度為1mm的銅片作為反射板。

4.根據權利要求1所述的一種雙極化單脈沖寬帶微帶天線裝置，其特征在于采用相對介電常數2.65、厚度h=1.55mm的聚四氟乙烯玻璃布板作為輻射貼片基板，選擇介電常數2.2、厚度h=1.55mm的美國RT-5880介質板作為寄生貼片基板，水平饋電端口所在的介質基板選用介電常數與輻射貼片基板相同的介質板作為該饋線的基板，垂直饋電端口所在介質基板選用與寄生貼片相同的基板材料。

5.?根據權利要求1所述的一種雙極化單脈沖寬帶微帶天線裝置，其特征在于該天線的各種設計參數如下：a=17.1mm、b=15.7mm、c=39.8mm、h=5.6mm、水平饋電端口處饋線寬度w₁=1.5mm、垂直饋電端口處饋線寬度w₃=1.8mm、水平饋電端口處饋線進行阻抗變換后饋線寬度w₂=4mm、垂直饋電端口處饋線長度L₁=17.1mm、水平饋電端口處進行阻抗變換后饋線長度L₂=9.2mm、水平極化耦合縫隙長度m=10.9mm、垂直極化耦合縫隙寬度n=0.8mm、水平極化耦合縫隙前端寬度g=1.6mm、垂直極化耦合縫隙前端寬度k=1.4mm。