[發明專利]一種雙極化微帶貼片天線單元及天線陣

有效

• 申請號: 201910139789.1
• 申請日: 2019-02-21
• 公開（公告）號: CN109904584B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 方正新;李祥菊;劉少輝;郭琳;溫丹莉;張琪春
• 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: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q1/38;H01Q1/42;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q15/24;H01Q21/00;H01Q21/06
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

本發明公開提供一種雙極化微帶貼片天線單元及天線陣，包括從下向上依次設置的金屬接地層、腔體層、介質層、支撐層和天線罩層；所述介質層上刻蝕有方形金屬微帶貼片；所述方形金屬微帶貼片上設置有作為饋電端口的兩個第一同軸饋電連接器；每個所述第一同軸饋電連接器的內導體周圍設置有用于阻抗匹配的圓環縫隙；所述方形金屬微帶貼片上還設置有用于阻抗匹配的水平矩形縫和垂直矩形縫；所述方形金屬微帶貼片中心處還設置有用于阻抗匹配的一組正交矩形斜縫；本發明所述雙極化微帶貼片天線單元在實現微帶貼片天線寬角、寬頻帶性能的同時，具有小尺寸、極低剖面、重量輕、結構緊湊的優勢。

技術領域

本發明涉及雷達天線技術領域，具體涉及一種雙極化微帶貼片天線單元及天線陣。

背景技術

微帶天線在軍用和民用領域的應用十分廣泛，而且種類繁多。

隨著無線通信技術的迅猛發展，日趨小型化和高度集成化的無線通信系統要求通信設備具有多功能、小體積、高速率的特點，具有輕、薄、短、小等特性的寬帶無線產品將成為今后的主流。天線作為無線通信系統的門戶，其性能的好壞直接影響到系統的通信質量。

傳統偶極子天線雖具有較好的傳輸特性，但其尺寸規格已無法滿足設備小型化的發展要求，而微帶天線因滿足現有寬帶無線產品所需具備的輕、薄、短、小的要求，在雷達、通信等方面得到了廣泛應用，是近年來天線領域發展迅速的一個分支。

與通常的微波天線相比，微帶天線結構緊湊、剖面低、質量輕、成本低、易制作、易集成，可以做得很薄，因此可以不擾動裝載的宇宙飛船空氣動力學性能，無需作大的變動，天線就能很容易地裝在導彈、火箭和衛星上。天線的散射截面較小，同時稍為改變饋電位置就可以獲得線極化和圓極化(左旋和右旋)，易于制作雙頻段天線，適合于組合式設計，饋線和匹配網絡可以和天線結構同時制作。

雙極化天線可同時發射兩個互不干擾的正交極化電磁波，承載雙倍信息量。隨著科技的發展及人們對天線性能要求的提高,雙極化天線越來越受到廣大研究人員的重視。這種天線不僅能大大提高天線的性能,而且在很大程度上能降低系統的成本；但現有技術中并未有同時實現雙極化和微帶化的天線結構設置。

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，提供一種雙極化微帶貼片天線單元，包括從下向上依次設置的金屬接地層、腔體層、介質層、支撐層和天線罩層；所述腔體層為下部的所述金屬接地層與上部的所述介質層通過環形腔體壁圍合而成的中空腔體結構，所述支撐層設置在所述介質層的上層，用以支撐所述天線罩層；所述天線罩層設置在所述支撐層的上層，用于保護天線；

所述介質層上刻蝕有一個方形金屬微帶貼片；所述方形金屬微帶貼片上設置有作為饋電端口的兩個第一同軸饋電連接器；每個所述第一同軸饋電連接器的內導體周圍設置有用于阻抗匹配的圓環縫隙；所述方形金屬微帶貼片上還設置有用于阻抗匹配的水平矩形縫和垂直矩形縫；所述方形金屬微帶貼片中心處還設置有用于阻抗匹配的一組正交矩形斜縫。

較佳的，兩所述第一同軸饋電連接器中心與所述方形金屬微帶貼片中心的連線相互垂直。

較佳的，所述水平矩形縫和所述垂直矩形縫分別設置于兩所述第一同軸饋電連接器和所述方形金屬微帶貼片中心之間。

較佳的，所述圓環縫隙寬度設置為0.5mm。

較佳的，每個所述第一同軸饋電連接器的外導體與所述金屬接地層相連接，所述第一同軸饋電連接器的內導體外部設置有外套層，所述第一同軸饋電連接器的內導體連同所述外套層貫穿所述金屬接地層，經所述腔體層的中空腔體后，所述第一同軸饋電連接器的內導體貫穿所述介質層后與所述方形金屬微帶貼片相焊接，所述外套層襯于介質層底部。

較佳的，所述腔體層和所述支撐層設置為環形結構。