[實用新型]一種水文監測雷達平板微帶陣列天線

有效

• 申請號: 201921546511.8
• 申請日: 2019-09-18
• 公開（公告）號: CN210443669U
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 李高升;申婉婷;潘少鵬;蔣建輝;邱永峰;肖培;劉柱;卞立安
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q21/06;H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 張家界市慧誠商標專利事務所 43209
• 代理人: 高紅旺

1.一種水文監測雷達平板微帶陣列天線，由微帶陣列天線單元通過陣列分布構成，其特征在于：八個所述微帶陣列天線單元并排構成1×8微帶線陣天線模型，八個1×8微帶線陣天線模型并列構成8×8微帶陣列天線，所述微帶陣列天線單元包含天線貼片單元和介質基板，介質基板是厚度為0.508 mm、介電常數為3.66、損耗角正切為0.004的Rogers 4350B介質基板；天線貼片單元是矩形貼片，矩形貼片的初步尺寸根據傳輸線模型法和諧振腔模型法計算得出，矩形貼片采用側饋方式饋電，在饋線與矩形貼片輻射邊的接觸處開槽調節阻抗匹配，槽深取1/3貼片長度。

2.根據權利要求1所述的水文監測雷達平板微帶陣列天線，其特征在于：所述1×8微帶線陣天線模型是8個微帶陣列天線單元組成的中心對稱的諧振式微帶串饋陣列；相鄰兩個微帶陣列天線單元的間距d＝λg，間距d的選取必須使得每個單元同相激勵，且抑制柵瓣形成；采用泰勒分布法，即通過離散不等幅激勵使得副瓣電平由近及遠錐削式分布，不等幅激勵對應于不等幅電流分布；通過四分之一波長阻抗匹配法，在主饋線上加入變換段，調節各段阻抗與主傳輸線阻抗之比實現電流分布；根據等效電路原理，求得各節對應的阻抗為Z1：Z2：Z3=81.87：64.58：54.97；Z4所對應的匹配段寬度通常仿真優化設計得到最優值；通過TXLINE軟件將阻抗值轉換得到對應每個阻抗匹配段的寬度。

3.根據權利要求2所述的水文監測雷達平板微帶陣列天線，其特征在于：所述8×8微帶陣列天線是將1×8微帶線陣天線模型等效為一個陣元，并聯8列1×8微帶線陣天線模型組成8×8的對稱微帶陣列天線，陣列中心采用50Ω中心同軸饋電。

4.根據權利要求3所述的水文監測雷達平板微帶陣列天線，其特征在于：所述S3中的8×8微帶陣列天線采用單邊為4個微帶陣列天線單元的泰勒分布，縱向的四分之一波長阻抗取值與1×8微帶線陣天線模型大致相同，在靠近同軸饋電孔處增加一段阻抗變換段，提高整個天線的阻抗匹配程度，經過優化得到該段寬度為0.85mm；并且通過優化天線結構，增加臨近諧振頻率點，實現大幅度地擴展頻帶寬度。

5.根據權利要求4所述的水文監測雷達平板微帶陣列天線，其特征在于：所述天線的具體參數是：整個天線尺寸為56mm×56mm×0.508mm，8×8微帶陣列天線的增益為22dBi，8×8微帶陣列天線的E面3dB波束寬度為14.8°，8×8微帶陣列天線的H面3dB波束寬度為14.2°，8×8微帶陣列天線的E面副瓣電平為-24.6dB，8×8微帶陣列天線的H面副瓣電平為-24.7dB。