[發明專利]一種CTS平板陣列天線

有效

• 申請號: 201710030209.6
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106887716B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 尤清春;黃季甫
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q1/50;H01Q15/24;H01Q21/06;H01P5/08;H01P1/16
• 代理公司: 33226 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 方小惠<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種CTS平板陣列天線，包括從上到下依次設置的極化層、輻射層、模式轉換層和饋電網絡層，饋電網絡層包括4ⁿ個H型單脊波導功分網絡和波導魔T，4ⁿ個H型單脊波導功分網絡均勻分布形成k行×k列的第1級饋電網絡陣列，第1級饋電網絡陣列包括4^n?1個第1級H型單脊波導功分網絡單元，每個第1級H型單脊波導功分網絡單元中的4個H型單脊波導功分網絡的中點第2級饋電網絡陣列連接，波導魔T設置在H型單脊波導功分網絡的中心處；第1級饋電網絡陣列中的每個H型單脊波導功分網絡的四個端口處分別設置有單脊波導?矩形波導轉換器；優點是能夠為輻射層提供寬帶等幅同相饋電，由此保證CTS平板陣列天線具有較寬的頻帶。

技術領域

本發明涉及一種陣列天線，尤其是涉及一種CTS平板陣列天線。

背景技術

在星載通信領域，高靈敏度、寬頻帶和低剖面的高性能天線不僅可以工作在多個頻段又可以大幅降低使用成本，得到了廣泛的應用。目前常用的平板天線主要有微帶平板陣列天線和波導縫隙平板陣列天線。

微帶平板陣列天線具有剖面低、重量輕和易于加工等優點，但是當頻率升高或微帶平板陣列天線的陣列規模變大時，微帶平板陣列天線的導體損耗和介質損耗將增大，由此導致微帶平板陣列天線效率和增益降低。當工作在毫米波或更高頻率的系統中時，微帶平板陣列天線的效率通常小于30％。由此，雖然微帶平板陣列天線可以實現寬頻帶，但是其無法同時實現高頻率、高效率和高增益。

波導縫隙平板陣列天線介質損耗低，效率和增益不受介質損耗影響，可以同時實現高頻率、高效率和高增益。波導縫隙平板陣列天線分為波導縫隙平板行波陣列天線和波導縫隙平板駐波陣列天線兩種。其中，波導縫隙平板行波陣列天線的天線波束指向隨頻率變化導致天線波束在寬頻帶范圍內指向不一致，由此波導縫隙平板行波陣列天線一般情況下只能在極窄的帶寬內應用，頻帶無法展寬，限制了波導縫隙平板行波陣列天線的應用；波導縫隙駐波陣列天線由于本質上是諧振天線，一旦頻率偏離諧振頻率，其方向圖和副瓣電平等電性能指標會發生明顯惡化，從而導致波導縫隙駐波陣列天線也只適用于窄頻帶應用，頻帶無法展寬。

1990年美國休斯公司(Hughes Aircraft Company)發明了CTS(連續橫向枝節)平板陣列天線。CTS平板陣列天線是一種波導縫隙平板行波陣列天線具有低駐波、高頻率、高增益、高效率、對制作精度不敏感以及成本低等特性。CTS平板陣列天線的主體結構是平行板，在平行板的一端饋電，傳輸的平面波就會沿著平行板區域傳播，在垂直入射波方向的平行板上表面連續增加切向節，增加的切向節就會切斷上表面的電流分布，此時平行板里面傳遞的能量就能通過切向節耦合并且向外輻射電磁波。該CTS平板陣列天線的結構僅能夠采用串聯饋電，受限于串饋網絡和饋電端口轉換網絡，該CTS平板陣列天線線整體頻帶比較窄，無法展寬。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種寬頻帶、低副瓣的CTS平板陣列天線。