[發明專利]基于微帶柵格和貼片的共口徑雙頻帶陣列天線

有效

• 申請號: 201910539116.5
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110380199B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 徐光輝;彭宏利;張躍平;尹文言
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q7/00;H01Q21/00;H01Q21/06;H01Q21/30
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種基于微帶柵格和貼片的共口徑雙頻帶陣列天線，其特征在于，包括：天線輻射體、介質基板(1)以及地平面(2)；

所述天線輻射體平行設置于所述介質基板(1)的上表面；

所述地平面(2)平行設置于所述介質基板(1)的下表面；

所述天線輻射體包括：多個微帶矩形環組成的柵格陣列天線(3)和多個微帶矩形貼片組成的貼片陣列天線，每個所述貼片陣列天線對應設置于一個所述微帶矩形環中；

所述天線輻射體采用差分同軸饋電；

設空間直角坐標系o-xyz包括：原點o、x軸、y軸、z軸；

所述介質基板(1)、所述地平面(2)平行于空間直角坐標系o-xyz的xoy面；

多個所述微帶矩形環沿空間直角坐標系y軸方向交錯排列組成柵格陣列；

多個所述微帶矩形貼片沿空間直角坐標系x軸方向排列組成所述貼片陣列天線；

所述貼片陣列天線包括：

居中設置于所述微帶矩形環中的矩形貼片單元(5)；

擴展低頻段帶寬的寄生貼片單元(6)，設置于所述矩形貼片單元(5)兩個短邊外側；

所述微帶矩形環的短邊寬度s_w＝1mm，長邊寬度l_w＝0.8mm，短邊長度s＝4.5mm，長邊長度l＝9.4mm，所述微帶矩形環的短邊與y軸平行，長邊與x軸平行；

所述矩形貼片單元(5)的短邊寬度p_y＝2mm，長邊寬度p_x＝2.45mm；

所述寄生貼片單元(6)的短邊寬度j_x＝1mm，長邊寬度j_y＝2.4mm，和所述矩形貼片單元(5)的間隙為1mm，和所述微帶矩形環的短邊間隙為0.675mm；

所述微帶矩形環的短邊的電長度為高頻諧振波長的一半，長邊為諧振波長，長邊傳輸電流，短邊用于輻射；每個長邊的電流分布以長邊中間位置對稱，相位相反，產生輻射相消，不輻射能量。

2.根據權利要求1所述的基于微帶柵格和貼片的共口徑雙頻帶陣列天線，其特征在于，所述微帶矩形環的數量為8個，呈2、1、2...的隊列沿y軸方向排布；

其中，奇數列中每列的兩個所述微帶矩形環共用一個短邊，偶數列的所述微帶矩形環的長邊被分別兩側奇數列中的兩個所述微帶矩形環的長邊共用；

每列所述微帶矩形環均關于所有奇數列共用的短邊所在的直線對稱。

3.根據權利要求2所述的基于微帶柵格和貼片的共口徑雙頻帶陣列天線，其特征在于，偶數列的所述微帶矩形環的短邊與兩側奇數列的所述微帶矩形環的長邊垂直相交的位置為奇數列的所述微帶矩形環的長邊的中心位置。

4.根據權利要求1所述的基于微帶柵格和貼片的共口徑雙頻帶陣列天線，其特征在于，所述地平面(2)是介質基板(1)下表面的覆銅層。

5.根據權利要求1所述的基于微帶柵格和貼片的共口徑雙頻帶陣列天線，其特征在于，還包括探針，所述探針穿過所述介質基板(1)和地平面(2)，并與地平面(2)使用環形反焊盤絕緣隔開，兩端分別與天線輻射體的饋電點和饋電網絡連接。

6.根據權利要求1所述的基于微帶柵格和貼片的共口徑雙頻帶陣列天線，其特征在于，所述柵格陣列天線(3)的面積尺寸19.3mm×18mm；

所述介質基板(1)為矩形，厚度t＝0.787mm，長度L₁＝40mm，寬度L₂＝40mm，介電常數ε_r＝2.2，介質基板的損耗角tanδ＝0.0009。