[發(fā)明專利]一種寬頻帶平板陣列天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010417843.7
• 申請(qǐng)日: 2020-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111585050B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤陽(yáng);黃季甫;張玲;尤清春;陸云龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q21/06
• 分類號(hào): H01Q21/06;H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50;H01P5/18
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 方小惠

1.一種寬頻帶平板陣列天線，其特征在于包括按照從上到下順序?qū)盈B的極化層、輻射層和饋電層；所述的饋電層用于將單路TE10模轉(zhuǎn)化為多路功率相同且相位相同的TE10模信號(hào)，并將多路TE10模信號(hào)傳輸?shù)剿龅妮椛鋵樱龅妮椛鋵佑糜趯?lái)自所述的饋電層的多路TE10模信號(hào)輻射到自由空間，所述的極化層用于使所述的輻射層產(chǎn)生的電場(chǎng)極化方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使E面方向圖和H面方向圖的副瓣降低；所述的極化層包括介質(zhì)基板、設(shè)置在所述的介質(zhì)基板下表面的第一金屬層和設(shè)置在所述的介質(zhì)基板上表面的第二金屬層，所述的第一金屬層包括附著在所述的介質(zhì)基板下表面的M個(gè)第一金屬條帶，M為大于等于2的整數(shù)，所述的第二金屬層包括附著在所述的介質(zhì)基板上表面的M個(gè)第二金屬條帶，M個(gè)所述的第一金屬條帶與M個(gè)所述的第二金屬條帶一對(duì)一對(duì)應(yīng)，對(duì)應(yīng)的第一金屬條帶與第二金屬條帶中，如果第一金屬條帶映射到所述的介質(zhì)基板上表面且逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)45度，此時(shí)第一金屬條帶的前端面與第二金屬條帶的上底重合，第一金屬條帶的后端面與第二金屬條帶的下底重合；所述的輻射層包括第一平板以及設(shè)置在所述的第一平板上的輻射陣列，所述的第一平板為矩形板，所述的輻射陣列由n²個(gè)輻射單元按照2^(k-1)行×2^(k-1)列的方式分布形成，n＝2^(k-1)，k為大于等于3的整數(shù)，所述的輻射單元包括兩個(gè)第一輻射組件和兩個(gè)第二輻射組件，兩個(gè)所述的第二輻射組件位于兩個(gè)所述的第一輻射組件的后側(cè)，且位于左側(cè)的第二輻射組件與位于左側(cè)的第一輻射組件之間為前后對(duì)稱結(jié)構(gòu)，位于右側(cè)的第二輻射組件與位于右側(cè)的第一輻射組件之間為前后對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述的第一輻射組件包括第一矩形腔、第二矩形腔、第三矩形腔、第四矩形腔、第一矩形匹配板、第二矩形匹配板和第三矩形匹配板，所述的第一矩形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔和所述的第四矩形腔開(kāi)設(shè)在所述的第一平板上且按照從上到下順序?qū)盈B連通，所述的第一矩形匹配板和所述的第二矩形匹配板位于所述的第三矩形腔內(nèi)，所述的第三矩形匹配板位于所述的第四矩形腔內(nèi)；所述的饋電層包括第二平板以及設(shè)置在所述的第二平板上的個(gè)第1級(jí)H型E面波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)單元和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)輸入端口，所述的饋電層中H型E面波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)置有E面矩形波導(dǎo)-單脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器，所述的E面矩形波導(dǎo)-單脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器中設(shè)置有單脊階梯、H面臺(tái)階和E面臺(tái)階實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，降低因結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性帶來(lái)的回波損耗，使平板陣天線具有良好的寬帶傳輸特性，且能夠?qū)椛鋵又懈鱾€(gè)輻射單元均勻饋電，能夠擴(kuò)寬主模帶寬，實(shí)現(xiàn)了陣帶高效率饋電的方式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬頻帶平板陣列天線，其特征在于所述的極化層的介質(zhì)基板的材料為塑料，所述的介質(zhì)基板為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，將所述的介質(zhì)基板的長(zhǎng)邊方向作為左右方向，寬邊方向作為前后方向；每個(gè)所述的第一金屬條帶均為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，M個(gè)第一金屬條帶的尺寸相同，M個(gè)所述的第一金屬條帶按照從前向后的順序均勻間隔排列，每個(gè)所述的第一金屬條帶的左端面分別與所述的介質(zhì)基板的左端面位于同一平面，每個(gè)所述的第一金屬條帶的右端面分別與所述的介質(zhì)基板的右端面位于同一平面，位于最前端的第一金屬條帶的前端面和所述的介質(zhì)基板的前端面位于同一平面，位于最后端的第一金屬條帶的后端面和所述的介質(zhì)基板的后端面位于同一平面，每相鄰兩個(gè)所述的第一金屬條帶之間的中心間距為0.1λ，λ＝c/f，c為波速，c＝3*10^8m/s，f為所述的寬頻帶平板陣列天線的中心工作頻率，每個(gè)所述的第二金屬條帶均為等腰梯形狀，每個(gè)所述的第二金屬條帶的上底中點(diǎn)和下底中點(diǎn)的連線位于所述的介質(zhì)基板上表面的一條對(duì)角線所在的垂直平面上，每個(gè)所述的第二金屬條帶的兩條腰所在平面分別與所述的介質(zhì)基板相鄰兩個(gè)端面所在平面重合。