[發明專利]一種X頻段寬帶高增益雙線極化微帶天線陣

在審

• 申請號: 202010543560.7
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111613899A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 劉曉;王鵬飛;姜海玲;李昕桉;王亞濤
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H01Q5/385
• 分類號: H01Q5/385;H01Q21/00;H01Q3/26;H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明公開了一種X頻段寬帶高增益雙線極化微帶天線陣，屬于天線技術領域。其從上到下依次包括:寄生貼片陣、輻射貼片陣、耦合縫隙層、水平極化饋電網絡、上層金屬地板、垂直極化饋電網絡以及底層金屬地板。耦合縫隙層開H形耦合縫隙，由水平極化饋電網絡通過該縫隙對輻射貼片陣進行耦合饋電，垂直極化饋電網絡通過探針對輻射貼片陣直接饋電。本發明通過合理的布局，在有限空間里設計了兩套1分16饋電網絡，并保證了每套饋電網絡全部分支等幅同相，實現了陣列的雙線極化特性。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，特別涉及一種X頻段寬帶高增益雙線極化微帶天線陣。

背景技術

隨著衛星移動通信的發展，雙線極化天線系統越來越受到關注。同時接收終端對天線低剖面、高增益的要求也越來越高，傳統的反射面天線以及波導陣列天線已難以滿足上述需求。

微帶天線的剖面薄、體積小、重量輕、造價低廉、能簡便地置于儀器面板上，且能與導彈、衛星等載體表面共形，特別是它可方便地與饋電網絡和有源器件成塊集成。近兩年來，微帶天線正以獨特的優點在約100MHz～100GHz的寬廣頻域上得到越來越廣泛的應用，如衛星通信、雷達、導彈遙測遙控、武器引信、環境監測、遙感技術、生物醫學及許多便攜式無線電設備等。微帶天線陣具有剖面低、易集成、輕量化以及易共形的技術特點，但是傳統的微帶天線通常帶寬較窄、效率較低、增益不高，同時由于饋電網絡的復雜性使得雙線極化微帶天線組陣難以實現。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種X頻段寬帶高增益雙線極化微帶天線陣。其在有限的空間內通過合理地布局結合不同的饋電形式以及低損耗材質，實現了整個陣列寬帶高增益雙線極化的特性，并且具有結構節湊、穩定性好及高度集成的特點。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種X頻段寬帶高增益雙線極化微帶天線陣，包括寄生貼片層、天線層、饋電層以及SMA接頭；所述寄生貼片層、天線層以及饋電層從上到下依次設置；

所述寄生貼片層，包括作為其主體的第一介質基板，第一介質基板的下表面設有由4×4的寄生貼片均勻排布所構成的寄生貼片陣；

所述天線層，包括作為其主體的第二介質基板，第二介質基板的上表面設有由4×4的輻射貼片均勻排布所構成的輻射貼片陣；所述輻射貼片與寄生貼片一一對應，每個輻射貼片均位于對應的寄生貼片的正下方；且輻射貼片和寄生貼片之間具有空氣層；

所述饋電層，從上至下依次包括水平極化饋電網絡層和垂直極化饋電網絡層；其中，水平極化饋電網絡層，包括作為其主體且上下設置的第三介質基板和第四介質基板，第三介質基板的上表面上設有金屬板，金屬板上設有耦合縫隙，耦合縫隙和所述輻射貼片一一對應，且每個耦合縫隙均位于對應的輻射貼片的正下方；第三介質基板和第四介質基板之間設有水平極化饋電網絡，第四介質基板的下方貼有上層金屬地板；垂直極化饋電網絡層，包括作為其主體且上下設置的第五介質基板和第六介質基板，第五介質基板和第六介質基板之間設有垂直極化饋電網絡；在第六介質基板的下方貼有底層金屬地板；

每個輻射貼片的邊緣位置處均連接有垂直的金屬探針，金屬探針的另一端與垂直極化饋電網絡連接；

水平極化饋電網絡的分路端與耦合縫隙垂直；所述水平極化饋電網絡和垂直極化饋電網絡的合路端分別與兩個SMA接頭的內導體連接，兩個SMA接頭的外導體與底層金屬地板連接。

進一步的，所述饋電縫隙的結構形式為H型，水平極化饋電網絡的分路端與所述H型的中間位置垂直。

進一步的，所述空氣層的厚度為2mm～3mm。

進一步的，所述寄生貼片層和天線層之間設有介質框架，所述空氣層為介質框架的鏤空區域。

本發明采取上述技術方案所產生的有益效果在于：