[發明專利]基于多層微帶縫隙耦合結構的寬帶二維和差相位比較網絡

在審

• 申請號: 202011170671.4
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112086721A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 張立;張依軒;李睿洋;翁子彬;焦永昌
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01P1/213
• 分類號: H01P1/213;H01P1/18
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 陳宏社;王品華

本發明公開了一種基于多層微帶縫隙耦合結構的寬帶二維和差相位比較網絡，解決了現有二維和差相位比較網絡帶寬窄的問題，可用于單脈沖雷達中寬帶二維單脈沖陣列天線的饋電。包括上下層疊的第一介質板(1)和第二介質板(2)。第一介質板(1)上表面印制有上層微帶線，下表面印制的金屬地板(14)上有四個圓形縫隙和四個直線型縫隙。第二介質板(2)的下表面印制有下層微帶線。上層微帶線的四個微帶節點，與金屬地板上對應位置的四個圓形縫隙，以及下層微帶線上對應位置的四個微帶節點組成四個貼片縫隙耦合器；金屬地板上蝕刻的四個直線型縫隙分別和對應位置的微帶開路端組成四個縫隙耦合移相器。

技術領域

本發明屬于微波技術領域，涉及一種寬帶二維和差相位比較網絡，具體涉及一種基于多層微帶縫隙耦合結構的寬帶二維和差相位比較網絡，可用于單脈沖雷達中寬帶二維單脈沖陣列天線的饋電。

背景技術

和差相位比較網絡是一種重要的微波無源器件，能夠結合陣列天線饋電網絡將接收到的四路天線獨立信號進行相位和差比較運算，獲取角度誤差信號。和差相位網絡被廣泛應用于單脈沖雷達陣列天線的饋電網絡中，實現目標跟蹤等戰術目標。

傳統的二維和差相位比較網絡通常基于金屬波導結構，一方面，傳統的二維和差相位比較網絡具有較窄的工作及相位帶寬，這限制了其在寬帶和差波束形成中的應用，另一方面具有體積大、重量大、結構復雜、成本高且不易于與平面電路集成的缺點，對實現雷達系統的小型化、輕量化、集成化設計帶來不便。

例如，授權公告號為CN 105762473 B，名稱為“毫米波二維和差網絡”的中國專利，公開了一種八個端口的二維和差相位比較網絡，該網絡包括微帶線導體帶、微帶線介質板條和金屬屏蔽板。該網絡金屬屏蔽板的前后分別有和端口、俯仰差端口、方位差端口以及雙差端口。此外，該網絡采用傳統的寬帶微帶3dB電橋級聯的方式，解決了傳統二維和差相位比較網絡體積大、重量大、結構復雜、成本高且不易于與平面電路集成的缺點，并且能夠提升該網絡的帶寬。但是，所實現的二維和差相位比較網絡只能在16％的相對帶寬內實現二維和差功能，無法滿足許多單脈沖雷達系統中對寬帶二維和差波束信號的需求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的缺陷，提出了一種基于多層微帶縫隙耦合結構的寬帶二維和差相位比較網絡，用于解決現有技術中存在的帶寬較窄的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案包括形狀為矩形且上下層疊的第一介質板1和第二介質板2，其中：

所述第一介質板1，其上表面印制有沿一條對角線排布的上層微帶線，所述上層微帶線包括第一復合微帶線11、第二復合微帶線12和第一直線微帶線13；所述第一復合微帶線11和第二復合微帶線12均由三個通過微帶節點連接的光滑L型微帶線組成，其中第一復合微帶線11的輸入端和輸出端分別位于第一介質板1長邊和短邊的邊緣；第二復合微帶線12的輸入端位于與第一復合微帶線11輸入端相對長邊的邊緣，開路端位于靠近第一復合微帶線11輸出端相對短邊邊緣；所述第一直線微帶線13的開路端與第二復合微帶線12的開路端形成耦合，輸出端位于第一復合微帶線11輸出端相對短邊的邊緣；所述第一介質板1的下表面印制有金屬地板14，該金屬地板14位于第一復合微帶線11和第二復合微帶線12上微帶節點的投影位置蝕刻有圓形縫隙，所述金屬地板14上還蝕刻有四個直線型縫隙。