[發明專利]一種用于合成孔徑雷達的雙極化微帶天線陣

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• 申請號: 201910293346.8
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110011070A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 李海泉;劉鵬;李松斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所南海研究站
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q21/24;H01Q1/50;H01Q1/48;H01Q1/36;H01Q1/28
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;楊青

本發明公開了一種用于合成孔徑雷達的雙極化微帶天線陣，所述天線陣包括：相同的上層高頻基板和下層高頻基板；兩者之間通過若干個介質柱支撐，從而間隔一定的距離平行放置；所述上層高頻基板和下層高頻基板之間形成空氣介質層；所述上層高頻基板和下層高頻基板上表面的相同位置上設置若干個輻射貼片；所述下層高頻基板的上表面還設有與輻射貼片連接的雙極化饋電網絡，所述下層高頻基板的下表面為金屬地。本發明的雙極化微帶天線陣，具有高帶寬、駐波比低于1.5、高增益、特定波束、低副瓣的優點；此外本發明的天線陣無需埋線設計，大大簡化了天線結構，易于設計和實現。

技術領域

本發明屬于天線技術領域，具體涉及一種用于合成孔徑雷達的雙極化微帶天線陣。

背景技術

合成孔徑雷達(SAR)作為一種工作于主動探測方式的微波成像遙感技術，自上世紀50年代出現以來，一直是雷達遙感領域的發展熱點，是實現對地觀測不可或缺的重要手段。合成孔徑雷達與無人機相結合有利于無人機遙感系統整體性能的發揮。無人機載合成孔徑雷達升空時間短、操作簡單、可以迅速到達觀測區進行飛行，特別適合對近距和帶狀地區(深林、河道、山丘等)成像，大大增強了無人機的探測能力。

天線在SAR雷達系統中的作用至關重要，其決定著輸入能量的效率和發射能量的集中程度，具有導向和放大電磁波的作用。通常機載天線有喇叭天線、波導縫隙天線、微帶天線等。相比于喇叭天線和波導縫隙天線，微帶天線具有低剖面、重量輕的優勢，另外，微帶貼片天線還具有適合頻率范圍寬、可實現各種雙極化、低成本、易生產等優點，在工程領域已獲得了廣泛應用。然而，微帶貼片是典型的諧振類天線，品質因數很高、因此帶寬很窄。

極化信息能夠反映電磁波的矢量特性，是電磁波除時域、頻域和空域信息以外的又一可以利用的重要信息，根據目標不同極化的散射回波提取目標特征，在此基礎上分析目標特性，從而對不同類型目標進行區分。因而是完整刻畫目標特性不可或缺的重要參數，而通過單極化天線獲得的目標特征有限，雙極化天線能獲得更多的目標特性信息。

目前雙極化微帶天線多采用層疊或其他特殊結構設計，且多用探針結構饋電或需要開槽耦合饋電，結構復雜，加工難度大，成本較高。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點與不足，基于天線阻抗匹配技術，提供一種用于合成孔徑雷達的雙極化微帶天線陣，具有高帶寬、駐波比低于1.5、高增益、特定波束、低副瓣的優點。

為了實現上述目的，本發明提出了一種用于合成孔徑雷達的雙極化微帶天線陣，所述天線陣包括：相同的上層高頻基板和下層高頻基板；兩者之間通過若干個介質柱支撐，從而間隔一定的距離平行放置；所述上層高頻基板和下層高頻基板之間形成空氣介質層；所述上層高頻基板和下層高頻基板上表面的相同位置上設置若干個輻射貼片；所述下層高頻基板的上表面還設有與輻射貼片連接的雙極化饋電網絡，所述下層高頻基板的下表面為金屬地。

作為上述裝置的一種改進，所述雙極化饋電網絡包括：水平極化饋電網絡和垂直極化饋電網絡，所述水平極化饋電網絡包含一個一分六不等分功分器和六個一分三等分功分器，所述垂直極化饋電網絡包含一個一分六不等分功分器和六個一分三等分功分器；兩個一分六不等分功分器對稱設置。

作為上述裝置的一種改進，所述水平極化饋電網絡、垂直極化饋電網絡和下層高頻基板的輻射貼片位于同一個平面；每個輻射貼片分別連接一個水平極化饋電網絡的一分三等分功分器和一個垂直極化饋電網絡的一分三等分功分器。

作為上述裝置的一種改進，所述水平極化饋電網絡的一分六不等分功分器的功率分配符合切比雪夫分布，所述垂直極化饋電網絡的一分六不等分功分器的功率分配符合切比雪夫分布。

作為上述裝置的一種改進，所述下層高頻基板的輻射貼片在橫向上等間距設置，在縱向上等間距設置。

作為上述裝置的一種改進，所述輻射貼片的材料為金屬導電材質。