[發(fā)明專利]一種混合功分饋電的平面角錐天線陣列

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910547999.4
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110380200B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪偉;朱袁煒
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q21/00;H01Q21/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種混合功分饋電的平面角錐天線陣列，其特征在于：包括基片集成波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)和空氣波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)，所述天線陣列包括輻射結(jié)構(gòu)、連接結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)，輻射結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)通過連接結(jié)構(gòu)實現(xiàn)連接和支撐起所述天線陣列架構(gòu)；所述的輻射結(jié)構(gòu)通過介質(zhì)層和金屬層交疊設(shè)置；所述連接結(jié)構(gòu)為上下各銑出空氣腔的金屬件；所述轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)包括饋電微帶線、多層板過孔結(jié)構(gòu)和基片集成波導(dǎo)轉(zhuǎn)接空氣波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)部分，且包括金屬層和介質(zhì)層的交疊設(shè)置；所述輻射結(jié)構(gòu)中的輻射單元和金屬條帶通過貫穿輻射結(jié)構(gòu)第一介質(zhì)層的金屬化過孔連接；

所述連接結(jié)構(gòu)包括組建空氣波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)，所述空氣波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)包括設(shè)置連接結(jié)構(gòu)頂部空氣腔(8)、連接頂部空氣腔和底部空氣腔的矩形空氣槽(9)和連接結(jié)構(gòu)底部空氣腔(10)；

所述的連接結(jié)構(gòu)設(shè)有頂部空氣腔和底部空氣腔，所述頂部空氣腔包含兩個相同的矩形空氣腔，所述底部空氣腔包括連接結(jié)底部第一不規(guī)則空氣腔(10)和連接結(jié)底部第三不規(guī)則空氣腔(34)，所述底部第一不規(guī)則空氣腔(10)包括連接結(jié)底部第二不規(guī)則空氣腔(32)和連接結(jié)底部矩形空氣腔(33)，所述連接結(jié)構(gòu)底部矩形空氣腔(33)是基片集成波導(dǎo)轉(zhuǎn)接空氣波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的空氣腔部分，所述連接結(jié)構(gòu)中頂部兩個矩形空氣腔分別通過銑出的空氣槽和連接結(jié)構(gòu)底部第二不規(guī)則空氣腔(32)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合功分饋電的平面角錐天線陣列，其特征在于：所述的輻射結(jié)構(gòu)從上往下依次設(shè)置的輻射結(jié)構(gòu)頂部金屬層(1)、輻射結(jié)構(gòu)第一介質(zhì)層(2)、輻射結(jié)構(gòu)第一中間金屬層(3)、輻射結(jié)構(gòu)第二介質(zhì)層(4)、輻射結(jié)構(gòu)第二中間金屬層(5)、輻射結(jié)構(gòu)第三介質(zhì)層(6)和輻射結(jié)構(gòu)底部金屬層(7)，所述的輻射結(jié)構(gòu)頂部金屬層(1)設(shè)有平面角錐天線單元，在每一角錐天線單元正下方的輻射結(jié)構(gòu)第一中間金屬層(3)中，通過腐蝕金屬層，保留一對金屬枝節(jié)，輻射結(jié)構(gòu)第一介質(zhì)層中每一對金屬化通孔連接平面角錐天線單元和一對金屬枝節(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合功分饋電的平面角錐天線陣列，其特征在于：輻射結(jié)構(gòu)中的輻射結(jié)構(gòu)第三介質(zhì)層(6)設(shè)有基片集成波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)，所述基片集成波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)包括在輻射部分第三介質(zhì)層(6)中的所有金屬化過孔，同時包括輻射結(jié)構(gòu)第二中間金屬層(5)上刻蝕的矩形空氣槽和輻射部分底部金屬層(7)上刻蝕的矩形空氣槽，其中輻射結(jié)構(gòu)第二中間金屬層(5)上刻蝕的矩形空氣槽對輻射單元進行饋電。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合功分饋電的平面角錐天線陣列，其特征在于：所述的轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)從上往下依次設(shè)置轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)頂部金屬層(11)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第一介質(zhì)層(12)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第一中間金屬層(13)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第二介質(zhì)層(14)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第二中間金屬層(15)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第三介質(zhì)層(16)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第三中間金屬層(17)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第四介質(zhì)層(18)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第四中間金屬層(19)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第五介質(zhì)層(20)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第五中間金屬層(21)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第六介質(zhì)層(22)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第六中間金屬層(23)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第七介質(zhì)層(24)和轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)底部金屬層(25)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合功分饋電的平面角錐天線陣列，其特征在于：所述基片集成波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)包括輻射結(jié)構(gòu)第二中間金屬層(5)上刻蝕的輻射結(jié)構(gòu)第一矩形空氣槽(29)、貫穿輻射結(jié)構(gòu)第三介質(zhì)層(6)的輻射結(jié)構(gòu)第二金屬化過孔(30)和輻射結(jié)構(gòu)底部金屬層(7)上刻蝕的輻射結(jié)構(gòu)第二矩形空氣槽(31)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合功分饋電的平面角錐天線陣列，其特征在于：所述轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)頂部金屬層(11)上刻蝕的矩形環(huán)狀空氣槽(35)處于連接結(jié)構(gòu)底部矩形空氣腔(33)的正下方，轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)還包括基片集成波導(dǎo)轉(zhuǎn)接空氣波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的基板部分，所述基片集成波導(dǎo)轉(zhuǎn)接空氣波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的基板部分由矩形環(huán)狀空氣槽(35)、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)頂部金屬層(11)和轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)第一介質(zhì)層(12)中組成基片集成波導(dǎo)腔(37)的過孔所組成，所述轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)還包括過孔結(jié)構(gòu)及其輸入輸出微帶線。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合功分饋電的平面角錐天線陣列，其特征在于：所述陣列包括在水平方向兩個維度分別拓展，構(gòu)成4*4個所述陣列組成的具有256個天線單元的大規(guī)模陣列，包括輻射結(jié)構(gòu)、連接結(jié)構(gòu)和射頻布板結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的陣列具有16個通道，陣列校準后提供正負5度的小角度掃描。