[發明專利]基于緊耦合結構的小型化寬帶寬角圓極化掃描相控陣天線

在審

• 申請號: 202011478895.1
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112736435A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 陶靜;李祥祥;李業強;滕飛;吳慧峰
• 申請（專利權）人: 揚州船用電子儀器研究所（中國船舶重工集團公司第七二三研究所）
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q21/00;H01Q3/34
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種基于緊耦合結構的小型化寬帶寬角圓極化掃描相控陣天線，其特征在于，包括上層介質板(101)、輻射單元層(102)、正交偶極子天線輻射單元(103)、圓形金屬貼片(104)、中層介質板(105)、第一～五金屬化過孔(106、112、113、114、115)、下層介質板、金屬地板層(109)、毛紐扣(110)、圓形通孔(111)和帶狀線T型功分器(116)；

所述上層介質層(101)、輻射單元層(102)、中層介質板層(105)、下層介質板和金屬地板層(109)由上到下依次設置；所述輻射單元層(102)上表面印刷有一對正交偶極子天線輻射單元(103)，偶極子天線一臂通過第四金屬化過孔(114)和第五金屬化過孔(115)與金屬地板層(109)連接；天線臂末端正下方、輻射單元層(102)下表面印刷有圓形金屬貼片(104)，圓形金屬貼片(104)通過第一金屬化過孔(106)與金屬地板層(109)相連接；下層介質板由上層微波介質板(107)和下層微波介質板(108)壓合而成，其中下層微波介質板(108)上表面鍍銅、下表面與金屬地板層(109)燒結在一起，在上層微波介質板(107)和下層微波介質板(108)中間印制有金屬線，金屬線構成90°相位差的帶狀線T型功分器(116)，第二金屬化過孔(112)和第三金屬化過孔(113)將帶狀線T型功分器(116)與正交偶極子天線輻射單元(103)另一臂連接在一起，通過90°相位差的帶狀線T型功分器(116)進行饋電，以形成圓極化輻射；金屬地板層(109)上設置有毛紐扣(110)，毛紐扣(110)接頭內芯穿過金屬地板層(109)與下層介質板中的帶狀線T型功分器(116)相連；圓形通孔(111)貫穿上層介質板(101)、輻射單元層(102)和中層介質板(105)，用于調節上層介質板(101)、輻射單元層(102)和中層介質板(105)的有效介電常數；所述正交偶極子天線輻射單元(103)末端下方設置有圓形接地金屬貼片。

2.根據權利要求1所述的基于緊耦合結構的小型化寬帶寬角圓極化掃描相控陣天線，其特征在于，通過帶狀線T型功分器(116)對正交偶極子天線輻射單元(103)中偶極子天線金屬貼片進行饋電，調節正交偶極子天線輻射單元(103)中偶極子天線間的饋電相位差，使天線產生圓極化電磁輻射。

3.根據權利要求1所述的基于緊耦合結構的小型化寬帶寬角圓極化掃描相控陣天線，其特征在于，所述正交偶極子天線輻射單元(103)在8.7～13.3GHz實現圓極化輻射。

4.根據權利要求1所述的基于緊耦合結構的小型化寬帶寬角圓極化掃描相控陣天線，其特征在于，所述正交偶極子天線輻射單元(103)采用非平衡饋電，正交偶極子天線臂末端、輻射單元層(102)印制板下表面印制有圓形金屬貼片(104)，通過第一金屬化過孔(106)貫穿中層介質板(105)，所述圓形金屬貼片(104)接地，構成類脊波導結構。

5.根據權利要求1所述的基于緊耦合結構的小型化寬帶寬角圓極化掃描相控陣天線，其特征在于，所述帶狀線T型功分器(116)用于從毛紐扣(110)到正交偶極子輻射單元(103)中偶極子第一臂和第二金屬化過孔(112)、第三金屬化過孔(113)輸入端的連接過渡，具有輸入端口特性阻抗100歐姆到兩輸出端口特性阻抗100歐姆的寬帶匹配性能，同時實現兩輸出端口相位差在90°±5°范圍波動。