[發明專利]一種寬頻帶低剖面低散射縫隙陣列天線

有效

• 申請號: 201811507687.2
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109524796B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 張浩斌;楊凝;周治力
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司信息科學研究院;中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: H01Q21/06
• 分類號: H01Q21/06;H01Q21/00;H01Q9/04;H01Q1/50;H01Q1/38
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理有限公司 11226
• 代理人: 李明

本發明涉及天線技術領域，公開了一種寬頻帶低剖面低散射縫隙陣列天線，其包括天線罩，位于天線罩下方且依次設置的輻射貼片單元、天線介質層、支撐吸波層、金屬底板以及貫穿輻射貼片單元、天線介質層與支撐吸波層的平衡饋電單元，金屬底板的外側電性連接有寬帶饋電單元，輻射貼片單元通過平衡饋電單元與金屬底板電性連接，寬帶饋電單元通過平衡饋電單元為輻射貼片單元饋電，輻射貼片單元包括采用M*N的排布方式設置于天線介質層上的多個輻射貼片。上述天線通過采用多級漸變結構的輻射貼片、互補耦合頻率選擇貼片與平衡饋電結構，利用天線單元間縫隙耦合和天線?底板耦合，實現了天線寬頻帶、低剖面、共形以及低雷達散射截面的效果。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，尤其涉及一種寬頻帶低剖面低散射縫隙陣列天線。

背景技術

各類電子信息裝備的天線是機器平臺感知，獲取外界信息，進行處理決策的基礎。雷達，通信，電子對抗等各類裝備的天線安裝在平臺外面，不僅對平臺的隱身，機動能力影響很大，而且各類獨立的天線系統也造成高成本，高功耗。隨著機器平臺信息化，智能化的不斷發展，迫切要求使用寬帶低剖面的天線孔徑實現多功能綜合，減少天線數量，降低對平臺隱身和機動性能的影響。天線技術領域中寬頻帶、低剖面、低雷達散射截面的天線陣列可用于具有隱身，高機動、多功能需求的平臺，作為通信、雷達以及電子對抗裝備的天線孔徑，實現對電磁波信號的發射和接收。

現有技術采用緊耦合的偶極子天線，通過偶極子臂上的電流產生副審，通過相鄰單元之間的強耦合將低頻電流擴展到相鄰單元，實現寬帶擴展，如圖1 所述。然而,該方案的缺點是偶極子的平衡饋電結構受底板影響較大，需要較高的天線高度較高；同時，陣面上的輻射單元稀疏，雷達波容易穿透陣面，照射到金屬底板形成的腔體結構上，產生強的雷達散射。因此，如何克服現有技術中低剖面陣列天線工作頻雷達散射截面大、剖面高，難以實現平面化和共形是亟待解決的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種寬頻帶低剖面低散射縫隙陣列天線，通過采用多級漸變結構的輻射貼片、互補耦合頻率選擇貼片與平衡饋電結構，利用天線單元間縫隙耦合和天線-底板耦合，實現了天線寬頻帶、低剖面、共形以及低雷達散射截面的效果。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種寬頻帶低剖面低散射縫隙陣列天線，該天線包括天線罩，位于天線罩下方且依次設置的輻射貼片單元、天線介質層、支撐吸波層、金屬底板以及貫穿輻射貼片單元、天線介質層與支撐吸波層的平衡饋電單元，金屬底板的外側電性連接有寬帶饋電單元，輻射貼片單元通過平衡饋電單元與金屬底板電性連接，寬帶饋電單元通過平衡饋電單元為輻射貼片單元饋電，輻射貼片單元包括采用M*N的排布方式設置于天線介質層上的多個輻射貼片，M、N為大于0 的正整數，輻射貼片與金屬底板的高度為H且其中λ_min為天線最高工作頻率對應的波長。

優選的，每個輻射貼片為對稱設置的多級漸變結構，多級漸變結構的每級邊緣為直線或者弧線。

優選的，當多級漸變結構的每級邊緣為直線時，多級漸變結構包括沿第一方向依次設置的第一矩形、第一梯形、第二矩形、第二梯形與第三矩形。

優選的，第一矩形的寬度等于第一梯形的短邊寬度且小于第一梯形的長邊寬度，第一梯形的長邊寬度等于第二矩形的寬度，第二矩形的寬度等于第二梯形的長邊寬度且大于第二梯形的短邊寬度，第二梯形的短邊寬度等于第三矩形的寬度。

優選的，沿著第一方向第一矩形、第一梯形、第二矩形、第二梯形與第三矩形的長度之和為L且其中λ_max為天線最低工作頻率對應的波長。

優選的，沿著第一方向相鄰兩個輻射貼片的間距為d₁且中0d₁≤0.8×λ_min。