[發明專利]一種Ku/Ka波段頻率可重構微帶天線

有效

• 申請號: 201810240212.5
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108736150B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 肖澤龍;錢楷;考翊鳴;許建中;吳禮;許輝達;康明才;滑亞騰
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q5/20;H01Q5/321
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發明涉及一種Ku/Ka波段頻率可重構微帶天線，由上至下依次包括第一層介質基板、中層地板、第二層介質基板，所述第一層介質基板上表面設有輻射貼片；所述第二層介質基板下表面設有微帶饋線；所述輻射貼片與微帶饋線的一端通過貫穿第一層介質基板、中層地板和第二層介質基板的金屬探針連接，且金屬探針與中層地板絕緣。本發明Ku/Ka波段頻率可重構微帶天線的工作頻段為Ku和Ka波段，通過控制射頻開關元件導通與斷開，改變貼片輻射電長度，實現頻率可重構，并且在兩個頻段上擁有較大的阻抗帶寬和良好的輻射增益。

技術領域

本發明屬于天線技術領域，具體涉及一種Ku/Ka波段頻率可重構微帶天線。

背景技術

隨著現代雷達和通信系統的迅速發展，為實現通信、導航、制導、警戒、武器尋的等目的，飛機、輪船、衛星等所需的天線數量越來越多。這使得平臺上所負載的重量不斷增加，而且搭建天線所需的費用也不斷上升，同時，各天線之間的電磁下擾也非常大，嚴重影響天線的正常工作。為減輕平臺上所負載的天線重量、降低成本、減小平臺的雷達散射截面實現良好的電磁兼容特性，希望能用一個天線來實現多個天線的功能。采用同一個天線或天線陣，通過動態改變其物理結構或尺寸，使其具有多個天線的功能，相當于多個天線共用一個物理口徑，這種天線就稱為可重構天線。具有頻率可重構功能的天線，其工作頻率就可以在一定的頻帶范圍內具有連續或離散可調能力，同時天線的輻射方向圖，極化特性基本保持不變。現有頻率可重構天線的饋電方式基本使用同軸饋電，使用此饋電方式，天線單元不易組成陣列天線，并且單個頻率可重構天線的輻射增益很小，在實際應用中存在缺陷。

發明內容

本發明提出了一種Ku/Ka波段頻率可重構微帶天線，天線在兩個頻段上，擁有較大的阻抗帶寬，具有良好的輻射增益和方向圖，天線緊湊的結構設計，實現天線的小型化功能。

為達到以上目的，本發明的技術方案為：

一種Ku/Ka波段頻率可重構微帶天線，由上至下依次包括第一層介質基板、中層地板、第二層介質基板，所述第一層介質基板上表面設有輻射貼片；所述第二層介質基板下表面設有微帶饋線；所述輻射貼片與微帶饋線的一端通過貫穿第一層介質基板、中層地板和第二層介質基板的金屬探針連接，且金屬探針與中層地板絕緣。

優選地，所述輻射貼片由一個圓形貼片嵌套一個方形貼片組成，所述方形貼片中間設有開槽，所述圓形貼片與方形貼片通過8個射頻開關元件[1-8]連接。

優選地，所述射頻開關元件焊接在圓形貼片和方形貼片之間的縫隙上，所述射頻開關元件焊接在方形貼片中間開槽的縫隙上。

優選地，所述射頻開關元件的開合狀態由直流偏置電路控制。

優選地，所述金屬探針的外表面與方形貼片中間槽線相切。

優選地，所述下層微帶饋線的形狀為矩形。

優選地，所述微帶饋線的另一端通過集總激勵端口與中層地板連接。

本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的實質性特點和顯著優點：

(1)本發明的Ku/Ka波段頻率可重構微帶天線的工作頻段為Ku和Ka波段，跳變的頻段范圍比較大。

(2)本發明的Ku/Ka波段頻率可重構微帶天線采用微帶饋線和金屬探針組合饋電的方式，實現天線整體結構的小型化，為天線單元組成陣列天線減少了饋電網絡的復雜程度，方便后期組成頻率可重構陣列天線。

(3)本發明的Ku/Ka波段頻率可重構微帶天線在兩個頻段上，最大輻射增益比較接近，同時擁有較大的阻抗帶寬，具有良好的輻射特性。

附圖說明

圖1是本發明Ku/Ka波段頻率可重構微帶天線的俯視圖。

圖2是本發明Ku/Ka波段頻率可重構微帶天線的仰視圖。