[發明專利]雙極化天線陣列和雙極化相控陣天線

在審

• 申請號: 201810254707.3
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108417971A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 包曉軍;李琳;王育才;劉遠曦;劉宏宗;辛永豪;黃玉寧
• 申請（專利權）人: 珠海納睿達科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/52;H01Q13/10;H01Q21/24
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 黃國豪

本發明提供一種雙極化天線陣列和雙極化相控陣天線，雙極化天線陣列包括180度旋轉對稱設置的兩個天線模塊，天線模塊包括極化饋線組件、耦合縫隙組件、多個輻射貼片，極化饋線組件包括第一極化饋線和第二極化饋線，第一極化饋線和第二極化饋線均設置在基于布置方向上位于旋轉中心的同一側上，耦合縫隙組件包括多個相互垂直的第一耦合縫隙和多個第二耦合縫隙，一個輻射貼片覆蓋在一個第一耦合縫隙和一個第二耦合縫隙的上方，本案采用旋轉對稱排列的方式，使得相鄰線陣中產生的影響是反相的，從而使得非理想因素產生的交叉極化分量相互抵消，也在一定程度上減少不同極化饋電網絡間的互耦影響，最終得到的陣列天線極化隔離度可以達到30dB以上。

技術領域

本發明涉及天線領域，尤其涉及一種雙極化天線陣列和雙極化相控陣天線。

背景技術

隨著雷達極化理論和技術的發展，極化已經成為現代精細化、高維度和智能化雷達不可或缺的技術手段。具有精確極化測量能力的雙極化相控陣雷達是未來多功能相控陣雷達的重要發展趨勢，在氣象觀測和防空反導等領域具有廣闊的應用前景。目標極化信息獲取的精度是影響極化應用技術性能的關鍵因素之一，精密極化測量對雷達系統設計和信號處理技術提出了非常苛刻的要求。雙極化相控陣雷達天線的極化特性將在數據源頭上對相控陣雷達極化信息獲取與應用的各個環節產生影響。

極化描述了電磁波的矢量運動特征，是電磁波除幅度、頻率、相位以外的另一重要基本屬性。目標的極化信息能夠更完整地反映和揭示目標的電磁散射機理，為提高雷達精細化、高維度和智能化信息處理能力提供了有效的理論與技術基礎。

為了減小雙極化工作方式下的互擾，雙極化微帶天線需要具有較高的交叉極化隔離度，目前現有技術中的交叉極化隔離度為20dB左右。采用多層結構等復雜結構設計，可以得到更高的極化隔離度，能夠達到20~30dB，天線設計方案多采用平衡饋電、多層設計等途徑來抑制交叉極化，這些方案得到的交叉極化隔離度有限，或者結構比較復雜。

對于傳統同向排列的雙極化陣列來說，由實際陣列天線的非理想因素（例如阻抗失配、加工誤差等）產生的交叉極化分量難以避免，不同極化饋電網絡間的互耦也會產生交叉極化分量，當這些因素處于主導地位時，會使陣列的交叉極化變得非常嚴重。

發明內容

本發明的第一目的是提供一種高極化隔離度的雙極化天線陣列。

本發明的第二目的是提供一種高極化隔離度的雙極化相控陣天線。

為了實現本發明的第一目的，本發明提供一種雙極化天線陣列，其特征在于，包括兩個天線模塊，兩個天線模塊均沿延伸方向延展設置，兩個天線模塊沿布置方向排列設置，延伸方向垂直于布置方向，兩個天線模塊之間設置有旋轉中心；

天線模塊包括：

極化饋線組件，極化饋線組件包括第一極化饋線和第二極化饋線，第一極化饋線設置在靠近旋轉中心的位置上，第二極化饋線設置在相對于第一極化饋線遠離旋轉中心的位置上，第一極化饋線和第二極化饋線均設置在基于布置方向上位于旋轉中心的同一側上；

耦合縫隙組件，耦合縫隙組件包括多個第一耦合縫隙和多個第二耦合縫隙，第一耦合縫隙垂直于第二耦合縫隙，多個第一耦合縫隙沿延伸方向布置并位于第一極化饋線的上層，多個第二耦合縫隙沿延伸方向布置并位于第二極化饋線的上層；

多個輻射貼片，多個輻射貼片沿延伸方向布置，輻射貼片位于耦合縫隙組件的上層，一個輻射貼片覆蓋在一個第一耦合縫隙和一個第二耦合縫隙的上方；

兩個天線模塊繞旋轉中心呈180度旋轉對稱設置。

由上述方案可見，本發明通過采用旋轉對稱排列的方式，使得相鄰線陣中產生的影響是反相的，從而使得非理想因素產生的交叉極化分量相互抵消，同時相同極化相鄰線陣的饋電網絡放置在一起，也在一定程度上減少不同極化饋電網絡間的互耦影響，最終得到的陣列天線極化隔離度可以達到30dB以上。