[發(fā)明專利]一種平面大角度掃描相控天線陣列

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810507767.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108539407B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉淑芳;王府生;史小衛(wèi);張靜雅;李慧敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q21/00
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發(fā)明公開(kāi)了一種平面大角度掃描相控天線陣列，涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，所述天線陣列包括第一天線陣列和第二天線陣列，其中，所述第一天線陣列包括：N個(gè)第一天線單元，所述第一天線單元具體包括：介質(zhì)基板；激勵(lì)振子，所述激勵(lì)振子設(shè)置在所述介質(zhì)基板上；兩個(gè)饋電點(diǎn)，所述兩個(gè)饋電點(diǎn)對(duì)稱設(shè)置在所述激勵(lì)振子上；第一寄生振子，所述第一寄生振子設(shè)置在所述激勵(lì)振子的一側(cè)；第二寄生振子；地板；其中，所述第一天線陣列設(shè)置在所述第一面上，且，所述第一面與直角坐標(biāo)系中的xoz面之間具有第一角度。達(dá)到了降低大角度掃描陣列設(shè)計(jì)難度，天線單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布陣方式簡(jiǎn)單易行，掃描過(guò)程中副瓣電平低，增益波動(dòng)小的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種平面大角度掃描相控天線陣列。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的微帶天線相控陣由于受到單元波束寬度及其陣元間的互耦制約，主波束的掃描范圍一般只有-50°-50°，增益波動(dòng)較大可達(dá)4-5dB。進(jìn)行等間距布陣時(shí)，陣元間距超過(guò)半波長(zhǎng)時(shí)會(huì)在可見(jiàn)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)柵瓣，當(dāng)進(jìn)一步擴(kuò)展掃描角度時(shí)會(huì)出現(xiàn)較高的旁瓣電平，這些都制約著平面大角度掃描相控陣的應(yīng)用和發(fā)展。傳統(tǒng)大角度掃描相控陣天線設(shè)計(jì)的思路是采用具有寬波束的微帶貼片天線單元，然后通過(guò)等間距的布陣形式來(lái)實(shí)現(xiàn)陣列大角度掃描，但由于大多數(shù)時(shí)候所設(shè)計(jì)的微帶貼片天線單元尺寸較大，所以陣元極限間距接近或大于柵瓣抑制條件：所以天線陣列在進(jìn)行大角度掃描時(shí)會(huì)出現(xiàn)較高的副瓣，影響其掃描特性。也有部分學(xué)者為了降低副瓣電平，采用稀布陣方式來(lái)實(shí)現(xiàn)大角度掃描特性，然而這種方法由于涉及到遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)，且所采用天線單元結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。另外，國(guó)內(nèi)外大多數(shù)文獻(xiàn)都只是對(duì)一維E面或H面直線陣列進(jìn)行大角度掃描的研究，極少有關(guān)對(duì)平面相控陣二維大角度掃描的研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種平面大角度掃描相控天線陣列，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的大角度掃描陣列設(shè)計(jì)較難的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了降低大角度掃描陣列設(shè)計(jì)難度，天線單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布陣方式簡(jiǎn)單易行，掃描過(guò)程中副瓣電平低，增益波動(dòng)小，實(shí)現(xiàn)相控陣二維大角度掃描的技術(shù)效果。

本發(fā)明提供了一種平面大角度掃描相控天線陣列，所述天線陣列包括第一天線陣列和第二天線陣列，其中，所述第一天線陣列包括：N個(gè)第一天線單元，所述第一天線單元具體包括：介質(zhì)基板；激勵(lì)振子，所述激勵(lì)振子設(shè)置在所述介質(zhì)基板上；兩個(gè)饋電點(diǎn)，所述兩個(gè)饋電點(diǎn)對(duì)稱設(shè)置在所述激勵(lì)振子上，且，所述兩個(gè)饋電點(diǎn)貫穿所述介質(zhì)基板與所述激勵(lì)振子連接，進(jìn)行饋電激勵(lì)；第一寄生振子，所述第一寄生振子設(shè)置在所述激勵(lì)振子的一側(cè)；第二寄生振子，所述第二寄生振子設(shè)置在所述激勵(lì)振子的另一側(cè)，且，所述第二寄生振子與所述第一寄生振子對(duì)稱設(shè)置；地板，所述地板設(shè)置在所述介質(zhì)基板的底部，且，與所述介質(zhì)基板的下表面相貼合；其中，所述第一天線陣列設(shè)置在所述第一面上，且，所述第一面與直角坐標(biāo)系中的xoz面之間具有第一角度。

優(yōu)選的，所述第二天線陣列包括M個(gè)第一天線單元，其中，所述第二天線陣列設(shè)置在所述第二面上，且，所述第二面與直角坐標(biāo)系中的yoz面之間具有第二角度。

優(yōu)選的，所述第一角度為45°，所述第二角度為45°。

優(yōu)選的，所述第一寄生振子與所述介質(zhì)基板的一外側(cè)邊部對(duì)齊設(shè)置，所述第二寄生振子與所述介質(zhì)基板的另一外側(cè)邊部對(duì)齊設(shè)置。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)基板的長(zhǎng)度中心線與所述激勵(lì)振子的寬度中心線相重合。

優(yōu)選的，所述天線陣列還包括：所述第一寄生振子包括第一部分、第二部分、第三部分，其中，所述第一部分和所述第二部分對(duì)稱設(shè)置在所述第一寄生振子的兩端，所述第三部分設(shè)置在所述第一部分和所述第二部分之間。

優(yōu)選的，所述天線陣列還包括:所述第三部分的寬度小于所述第一部分和所述第二部分的寬度。

優(yōu)選的，所述地板的尺寸與所述介質(zhì)基板的尺寸相同。

本發(fā)明實(shí)施例中的上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下一種或多種技術(shù)效果：