[發明專利]一種寬帶圓極化共口徑通信導航陣列天線

有效

• 申請號: 201811380330.2
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109638422B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 鄭雨陽;張正宇;周家喜;汪偉;陳明;彭立軍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q21/00;H01Q21/06;H01Q21/20;H01Q21/30
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王瑞

本發明公開一種寬帶圓極化共口徑通信導航陣列天線，包括矩形布局的天線子陣列，所述天線子陣列均包括一個L波段彎折十字交叉振子天線單元和四個S波段圓形微帶貼片天線單元；四個所述S波段圓形微帶貼片天線單元對稱排布于所述天線子陣列的四個對角；所述L波段彎折十字交叉振子天線單元位于所述天線子陣列正中心；本發明的天線結構緊湊，巧妙的將L波段彎折十字交叉振子結構和S波段圓形微帶貼片結構整合在一起，在保證優異的軸比性能基礎上，抑制了復雜耦合拓撲結構帶來的高次模諧振影響減弱了兩種不同波段天線之間的互耦，且具有寬頻帶、重量輕、易加工、低成本的優點。

技術領域

本發明涉及通信導航技術領域，具體涉及一種寬帶圓極化共口徑通信導航陣列天線。

背景技術

共口徑低剖面天線具有結構緊湊、空間利用率高、重量輕等特點，可以獨立同時收發多頻多極化信號，在有限的空間內同時集成通信與導航功能，匹配高性能移動平臺通信系統；天線的圓極化技術具有抗多徑干擾和防雨霧等優勢，且易于極化匹配；寬帶通信技術能夠提高傳輸速率、增加數據交互量、提供靈活的自由度；高增益天線是通信系統遠距離傳輸、廣范圍覆蓋的保證，陣列合成與波束掃描是實現天線寬角度高增益的重要途徑；因此，寬帶圓極化共口徑陣列天線具有很高的研究價值和廣闊的應用前景。

現有移動通信平臺上的導航天線與通信天線獨立設計各自裝配，體積重量大、制造成本高、程序協調繁雜，導航天線與通信天線共口徑一體化設計能夠節約空間、降低重量和成本，然而天線的共口徑設計會帶來頻間互耦干擾，現有天線的設置難以保證共口徑設計的同時兼顧寬帶圓極化、高增益的性能要求，以及低剖面、高集成度的結構要求。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發明。

發明內容

為解決上述技術缺陷，本發明采用的技術方案在于，提供一種寬帶圓極化共口徑通信導航陣列天線，包括矩形布局的天線子陣列，所述天線子陣列均包括一個L波段彎折十字交叉振子天線單元和四個S波段圓形微帶貼片天線單元；四個所述S波段圓形微帶貼片天線單元對稱排布于所述天線子陣列的四個對角；所述L波段彎折十字交叉振子天線單元位于所述天線子陣列正中心。

較佳的，所述L波段彎折十字交叉振子天線單元包括從上到下依次設置的交叉振子、第一饋電線、第一基板、第一地板和第一同軸電纜；所述第一同軸電纜接入數字通道，所述數字通道分別對每個所述L波段彎折十字交叉振子天線單元獨立饋電，所述交叉振子為由4個長度約為四分之一波長的桿彎折對稱設置形成的十字交叉振子；所述第一饋電線設置為L波段功分移相金屬饋電線，所述第一饋電線包括一段180°功分移相微帶線和兩段對稱的90°功分移相微帶線，從而形成具有寬帶特性的一分四L波段饋電網絡；所述L波段饋電網絡設置在所述第一基板上，所述地板選用L波段金屬地板；所述第一同軸電纜設置在所述L波段饋電網絡的饋電端口，所述第一同軸電纜內導體與所述第一饋電線相連接。

較佳的，所述交叉振子中所述桿的垂直高度尺寸小于或等于所述桿總長度尺寸的二分之

較佳的，所述第一基板的介電常數為2.2，厚度為0.508mm。

較佳的，所述S波段圓形微帶貼片天線單元包括從上到下依次設置的輻射貼片、第二基板、支撐件、第二饋電線、第三基板、第二地板、第二同軸電纜；所述第二同軸電纜接入T/R組件，所述T/R組件分別對每個所述S波段圓形微帶貼片天線單元獨立饋電；所述輻射貼片與S波段饋電網絡之間加設一層所述支撐件，所述輻射貼片與所述S波段饋電網絡通過饋電金屬圓柱連接；Wilkinson功分器和所述第二饋電線形成所述S波段饋電網絡；所述第二饋電線為S波段功分移相金屬饋電線，包括一段含有寬帶匹配枝節的90°移相微帶線；所述第二基板為輻射層基板，所述第三基板為饋電層基板；所述第二地板設置為S波段金屬地板，所述第二同軸電纜設置在所述S波段饋電網絡的饋電端口，所述第二同軸電纜內導體與所述第二饋電線相連接。