[發明專利]一種微帶反射陣天線

有效

• 申請號: 201810086248.2
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108511889B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 李龍;易浩;方遙
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q7/00;H01Q19/10;H01Q21/06
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

本發明公開了一種微帶反射陣天線，主要解決現有技術單元結構復雜和雙極化下交叉極化大的問題。其由若干個橫向、縱向均勻排列的貼片單元按周期排列組成，每個貼片單元的反射相位不同，排列周期D為0.35λ～0.55λ；每個單元自上而下依次包括：貼片(1)、介質基片(2)和地板(3)；該貼片包含一組平行振子(11)，一組垂直振子(12)和一個方形環(13)，平行振子(11)和垂直振子(12)分別位于方形環(13)上側和右側，上側平行振子(11)橫向放置，右側垂直振子(12)縱向放置，該平行振子(11)和垂直振子(12)大小相同，均由三條矩形條組成。本發明增大了相移覆蓋范圍，且結構簡單、交叉極化較小、單元線性度良好，可用于微波波段的電磁波調控。

技術領域

本發明屬于電磁通信領域，特別涉及一種微帶反射陣天線，可用于微波波段的電磁波調控。

背景技術

近年來，隨著移動通信技術的快速發展，雷達和通信系統都期望天線具有更多的功能性和自適應性。微帶天線以其體積小、重量輕、低剖面、易集成的特點得到了廣泛研究和應用，而微帶反射陣天線擁有反射面天線和大型相控陣天線的部分優勢，得到廣大研究人員的青睞。

微帶反射陣天線主要由一系列微帶貼片和饋源組成，但是傳統的微帶平面反射陣天線由于反射陣列單元的特性無法同時滿足雙極化工作且交叉極化低的要求，應用范圍受到限制；考慮到多層反射陣的成本高、制造困難，而單層反射陣成本低、結構簡單易于制造，因此設計一種雙極化工作，且交叉極化低的單層反射陣單元是非常有意義的。

電子科技大學在其申請的專利“一種寬頻帶折疊反射陣天線”申請號201510278221.X，申請日2015.05.27，公布號CN 104901023A,公布日2015.09.09)中提出了一種雙層的寬頻帶折疊反射陣天線，并利用該單元設計了一種微波頻段的寬帶反射陣天線，該發明所公開的折疊反射陣天線具有高增益、低損耗、結構緊湊、交叉極化低的特性。但是，該發明仍然存在的不足之處：1)單元結構復雜，不利于加工；2)該單元為雙層結構，成本高。

文獻Maurizio Bozzi,Simone Germani,and Luca Perregrini,“PerformanceComparison of Different Element Shapes Used in Printed Reflectarrays,”IEEEAntennas and Wireless Propagation Letters,2003,Vol.2,pp.219–222中分析對比了數種單層反射陣單元的性能，從中可知一般的單層微帶反射陣單元存在不足之處：1)單元相移范圍難達到360°；2)相移曲線線性度不夠，導致對加工精度要求大。

南京肯微弗通信技術有限公司在其申請的專利“反射陣輻射單元及平板反射陣天線”(申請號201520219282.4，申請日2015.04.13，公布號204464478U,公布日2015.07.08)中提出了一種新型多環嵌套結構的反射陣天線相移單元，并利用該單元設計了一種反射陣天線。該發明所公開的反射陣天線具有寬帶和高口徑效率特性。但是，該發明仍然存在的不足之處是：由于單元設計中采用了多環嵌套結構，會引入較大的交叉極化分量。

綜上所述，目前的技術發明面臨著三個問題，其一是單元結構復雜導致的加工困難和成本高，限制了復雜結構的微帶反射陣天線大規模應用；其二是單層反射陣單元基本性能不足，例如相移范圍難達到360°和相移曲線線性度不夠導致單層微帶反射陣天線的增益帶寬降低；其三是單層反射陣單元在雙極化狀態下會引入較大的交叉極化分量，導致單層反射陣天線交叉極化較大。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提出一種微帶反射陣天線，以減小天線的加工難度和交叉極化的同時，保持良好的增益帶寬。