[實用新型]一種基于電磁表面的陣列天線

有效

• 申請號: 201821831963.6
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN208820064U
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 董建明
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H01Q23/00
• 分類號: H01Q23/00;H01Q21/00;H01Q13/02;H01Q3/30;H01Q1/50
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本實用新型提供了一種基于電磁表面的陣列天線，其包括饋源和平面調相天線，饋源的信號發射口與平面調相天線用于調整信號相位的調相面正對，在饋源的上表面設有多個等間隔絕緣設置的調相金屬貼片，多個調相金屬貼片組成調相面，每個調相金屬貼片包括四個L形貼片組件，四個L形貼片組件之間形成十字帶狀空氣區域，每相鄰的L形貼片組件成鏡像對稱分布，十字帶狀空氣區域的每個支臂端頭處各設有電容和二極管，每個電容都與兩側對應的L形貼片組件電性連接，每個二極管都與兩側對應的L形貼片組件電性連接，結構簡單、剖面低、重量輕、易共形、成本低的優點。

技術領域

本實用新型涉及衛星導航領域中的一種基于電磁表面的陣列天線。

背景技術

具有高增益波束掃描特性的波束可重構陣列天線有廣泛的應用。現有的高增益波束掃描天線主要有機械旋轉拋物面天線和電控相控陣天線兩大類。其中，旋轉拋物面天線具有結構簡單、成本低、效率高等優點，但其外形為特殊的曲面、體積龐大、重量沉且波束掃描速度慢、伺服系統要求高。電掃相控陣天線可以較好地克服上述不足，其不僅掃描速度快、性能更加靈活，平面或共形結構也更有利于與載體保持共形，但其饋電網絡設計復雜，尤其當天線口徑增大時，饋電損耗較高，天線的輻射效率較低，可實現的增益受限。雖然在單元中引入固態收發組件可以減小饋電損耗，但系統的成本、重量將大幅提高，這些都限制了其大規模應用。

實用新型內容

為此，本實用新型的目的在于提出一種基于透射式表面的新型陣列天線，以較低的成本獲得快速波束掃描性能。

提供的技術方案為：

提供了一種基于電磁表面的陣列天線，其包括饋源1和平面調相天線2，饋源的信號發射口與平面調相天線用于調整信號相位的調相面正對；

在饋源的上表面設有多個等間隔絕緣設置的調相金屬貼片，多個調相金屬貼片組成調相面，每個調相金屬貼片包括四個L形貼片組件 7，四個L形貼片組件之間形成十字帶狀空氣區域，每相鄰的L形貼片組件成鏡像對稱分布，十字帶狀空氣區域的每個支臂端頭處各設有電容3和二極管4，每個電容都與兩側對應的L形貼片組件電性連接，每個二極管都與兩側對應的L形貼片組件電性連接。

進一步的，各個二極管的允許電流流動方向的延長線形成一個矩形，各個二極管的電氣連接方式為允許四個L形貼片組件形成閉環聯通結構的設置方式。

進一步的，平面調相天線由多個陣列天線輻射單元橫縱聯結組成平面板狀結構，每個陣列天線輻射單元都包括一所述的調相金屬貼片 5、第一介質板、地層6，調相金屬貼片設置在第一介質板的上表面，地層設置在第一介質板的下表面，調相金屬貼片、電容3和二極管4 都位于第一介質板上。

進一步的，每個陣列天線輻射單元還包括數字控制器件，每個數值控制器件的電容開關控制端口都與對應陣列天線輻射單元的電容電氣連接，每個數值控制器件的二極管開關控制端口都與對應陣列天線輻射單元的二極管電氣連接。

進一步的，每個陣列天線輻射單元還包括第二介質層，第二介質層設置在地層下方。

本實用新型相對于現有技術而言具有的有益效果在于：

根據本實用新型實施例的基于透射式陣列天線表面的新型波束可重構陣列天線，調節電磁表面每個單元的反射相位或者透射相位，并采用喇叭饋源從空間照射整個表面，調節表面每個單元的相位，從而獲得高增益聚焦的動態掃描波束、捷變波束或者多波束，具有饋電損耗小、波束掃描速度快、陣列規模拓展性強、結構簡單、剖面低、重量輕、易共形、成本低的優點。

當所述饋源為陣列天線，如微帶陣列天線時，不限于微帶陣列天線，所述饋源置于所述陣列天線表面后方，且所述陣列天線表面處于所述饋源的近場照射區時，所述新型波束可重構陣列天線處于近場透射式工作狀態

附圖說明

圖1為可重構陣列天線結構圖；