[發(fā)明專利]超寬帶雙線極化大角度掃描陣列天線

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811496608.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109586021A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁仙靈;唐贏;周文濤;劉田;耿軍平;金榮洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q9/28;H01Q21/06;H01Q21/08;H01Q21/24;H01Q1/12
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發(fā)明提供了一種超寬帶大角度掃描陣列天線，包括：多個(gè)輻射周期單元、支撐金屬底座(3)；多個(gè)輻射周期單元分別通過(guò)正交放置于支撐金屬底座(3)上，相鄰的輻射周期單元彼此相連。本發(fā)明掃描角度大，輻射效率高，增益高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于加工，可有效地解決現(xiàn)有雙線極化陣列天線掃描角度小，制作復(fù)雜等缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種超寬帶大角度掃描陣列天線。

背景技術(shù)

隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，軍事電子設(shè)備系統(tǒng)與民用電子設(shè)備系統(tǒng)對(duì)陣列天線的掃描范圍、寬帶，增益，效率等性能的要求不斷的提高。所以，具有高增益，高效率，寬帶寬，大掃描角等特性的天線陣就顯得十分重要。傳統(tǒng)的陣列天線陣將天線單元按照特定的排列規(guī)律組成陣列，然而陣列單元的間距超過(guò)最高截止頻率的半波長(zhǎng)，會(huì)引起柵瓣，如果陣列單元的間距太小，則單元與單元之間會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的互耦效應(yīng)，會(huì)引起帶寬降低、阻抗失配，因此，Wheeler教授在1965年在Trans.Antennas Propag.期刊上發(fā)表的文章“Simplerelat ions derived for a phased-array antenna made of an infinite currentsheet”中提出電流片天線陣列(Current Sheet Array)，采用了譜域法驗(yàn)證了無(wú)限平面陣列時(shí)的輻射特性，在理論上對(duì)平面陣列的E面和H面的掃描進(jìn)行了求解，為后續(xù)分析周期結(jié)構(gòu)打下了基礎(chǔ)。Munk教授在2003年在會(huì)議Antennas and Propagation SocietyInternational Symposium發(fā)表的“A low-profile broadband phased array antenna”中在CSA陣列的基礎(chǔ)上增加單元之間的互耦電容，進(jìn)一步提高了陣列的帶寬性能。上海交通大學(xué)白旭東2014年在會(huì)議Antennas and Propagation Society International Sympos ium發(fā)表的“Improved coupled ultra-wideband dual-polarized antenna array withcorrugated ground”提出一種抑制表面波的溝槽狀背板結(jié)構(gòu)，改善了方向圖和增益。

然而，目前大多數(shù)的緊耦合陣列天線在不增加大角度匹配層或者FSS結(jié)構(gòu)的情況下，很難在保證電壓駐波比VSWR<2的條件下波束掃描到60°，本發(fā)明針對(duì)這一缺陷，提出對(duì)模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)與簡(jiǎn)化，易于雙線極化結(jié)構(gòu)的加工制作，且性能穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種超寬帶雙線極化大角度掃描陣列天線。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種超寬帶大角度掃描陣列天線，包括：

多個(gè)輻射周期單元、支撐金屬底座；

多個(gè)輻射周期單元分別通過(guò)正交放置于支撐金屬底座上，相鄰的輻射周期單元彼此相連；

所述輻射周期單元包括：

介質(zhì)基板、功分器、饋電接頭、微帶金屬地、兩個(gè)饋電巴倫、兩個(gè)偶極子單元；

兩個(gè)饋電巴倫與功分器相連，功分器與饋電接頭相連；

所述兩個(gè)饋電巴倫、功分器及饋電接頭均設(shè)置于介質(zhì)基板的一側(cè)，介質(zhì)基板上垂直設(shè)置于支撐金屬底座上；

所述兩個(gè)偶極子單元、微帶金屬地均設(shè)置于介質(zhì)基板的另一側(cè)，偶極子單元與微帶金屬地相連，所述微帶金屬地接地；

兩個(gè)偶極子單元共用一個(gè)微帶金屬地。

優(yōu)選地，所述偶極子單元包括：

兩個(gè)偶極子臂、兩個(gè)微帶線；

所述兩個(gè)偶極子臂與支撐金屬底座平行；

所述兩個(gè)微帶線平行設(shè)置；