[發(fā)明專利]一種陣列天線結(jié)構(gòu)及設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710127629.6
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106911011B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪偉;徐俊;張慧
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué);南京隼眼電子科技有限公司
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q1/50;H01P5/12;H01P1/18
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 王斌

1.一種陣列天線結(jié)構(gòu)，包含饋電網(wǎng)絡(luò)和輻射子陣，其中饋電網(wǎng)絡(luò)包括功率分配器和多個移相器，其特征在于，所述功率分配器為基片集成波導(dǎo)T型功率分配器，所述移相器為混合基片集成波導(dǎo)與微帶線的組合結(jié)構(gòu)，所述T型功率分配器包括一個信號輸入端和并列設(shè)置的多個信號輸出端，在每個信號輸出端連接一個所述移相器，所述基片集成波導(dǎo)T型功率分配器輸出采用的基片集成波導(dǎo)的寬度與移相器輸入采用的基片集成波導(dǎo)寬度相等；

所述移相器包含基片集成波導(dǎo)、微帶漸變線和50歐姆微帶線三個部分；其中，移相器中的基片集成波導(dǎo)和微帶線的長度由所要實現(xiàn)的相移決定，所要實現(xiàn)的相移與各個部分的長度的關(guān)系式由下式給出：

其中，為相移量，β_ML，β_{ML_taper}，β_SIW分別對應(yīng)于50歐姆微帶線、微帶漸變線、基片集成波導(dǎo)的相移常數(shù)，L_m為50歐姆微帶線的長度，L_mt為微帶漸變線長度，ε_r為使用的介質(zhì)基片的介電常數(shù)，ε_e為等效介電常數(shù)，h為介質(zhì)基片高度，W為50歐姆微帶線寬度，a_eff為對應(yīng)于基片集成波導(dǎo)的等效波導(dǎo)的寬度，aSIW為基片集成波導(dǎo)寬度，d為金屬化通孔直徑，p為相鄰兩個金屬化通孔中心之間的距離，ξ₁～ξ₃為三個中間變量；

所述基片集成波導(dǎo)T型功率分配器的輸出各路采用等寬的基片集成波導(dǎo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列天線結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述基片集成波導(dǎo)T型功率分配器為以中軸線為對稱軸的軸對稱結(jié)構(gòu)，輸出路數(shù)量為偶數(shù)，每個輸出路均通過感性窗將能量耦合出來，通過調(diào)節(jié)各個耦合窗口尺寸的大小以及各路耦合窗口外感性金屬化通孔位置來調(diào)節(jié)功率分配器的輸入端的駐波水平，以及各輸出路的輸出功率比。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列天線結(jié)構(gòu)，其特征在于：從所述基片集成波導(dǎo)T型功率分配器對稱軸中心向兩邊輸出功率遞減。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的陣列天線結(jié)構(gòu)，其特征在于：輻射子陣采用線性陣列的形式。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陣列天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，輻射子陣采用串饋微帶陣列的結(jié)構(gòu)，每個微帶貼片為矩形貼片形式，饋線寬度不變，饋線從矩形貼片的一邊中間饋入，從相對的另一邊的中間穿出，處于饋電末端的微帶貼片饋線只饋入；微帶貼片沿著饋電方向的寬度相等，均為二分之一導(dǎo)波波長，相鄰兩個微帶貼片中心之間的距離為二分之一導(dǎo)波波長；微帶貼片沿著饋電垂直方向的寬度不相等，以滿足相關(guān)陣列綜合幅度分布的要求。