[發(fā)明專利]一種基于極化轉(zhuǎn)換超表面的低RCS高增益圓極化陣列天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110241870.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN113013640B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜文;蒲彥;席延;孫紅兵;孫磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q21/00
• 分類號(hào): H01Q21/00;H01Q21/06;H01Q15/24;H01Q15/00;H01Q1/50;H01Q1/48
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種基于極化轉(zhuǎn)換超表面的低RCS高增益圓極化陣列天線，其特征在于，包括自上而下分布的上層介質(zhì)板（1）、中層介質(zhì)板（2）和下層介質(zhì)板（3）；所述中層介質(zhì)板（2）上表面印制有超表面結(jié)構(gòu)（4），所述下層介質(zhì)板（3）上表面印制有金屬地板（5），下表面印制有饋電結(jié)構(gòu)（6）；

所述超表面結(jié)構(gòu)（4）由N×N個(gè)棋盤式排布的超表面模塊（41）構(gòu)成；所述超表面模塊（41）由M×M個(gè)L型貼片、方形貼片和曲折條帶構(gòu)成的基本單元（411）構(gòu)成，N≥2，M≥2；

所述基本單元（411）包括一組沿對(duì)角線對(duì)稱分布的L型貼片（4111）、一組設(shè)于L型貼片（4111）中沿對(duì)角線對(duì)稱分布的曲折條帶（4112）和一組設(shè)于曲折條帶（4112）之間的方形貼片（4113）；

所述金屬地板（5）蝕刻有S×S個(gè)棋盤式排布的縫隙天線陣（51）；所述縫隙天線陣（51）由T×T個(gè)條形縫隙（511）構(gòu)成，S≥2，T≥2；

所述饋電結(jié)構(gòu)（6）由S×S個(gè)棋盤式排布的饋電子單元（61）構(gòu)成；所述饋電子單元（61）由T×T個(gè)矩形短條帶（6111）和矩形長(zhǎng)條帶（6112）構(gòu)成的金屬條帶（611）構(gòu)成；

所述矩形短條帶（6111）和矩形長(zhǎng)條帶（6112）垂直分布，矩形短條帶（6111）與條形縫隙（511）對(duì)應(yīng)，同軸線焊盤（6113）設(shè)在矩形長(zhǎng)條帶（6112）下方；

超表面模塊（41）、縫隙天線陣（51）和饋電子單元（61）均按照沿中心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)分布；

饋電結(jié)構(gòu)（6）在預(yù)留的同軸線焊盤（6113）處進(jìn)行同軸饋電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于極化轉(zhuǎn)換超表面的低RCS高增益圓極化陣列天線，其特征在于，所述L型貼片（4111）的彎折內(nèi)角上設(shè)有凸起。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于極化轉(zhuǎn)換超表面的低RCS高增益圓極化陣列天線，其特征在于，所述曲折條帶（4112）為框型結(jié)構(gòu)，方形貼片（4113）的對(duì)角與曲折條帶（4112）的框型端部對(duì)應(yīng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于極化轉(zhuǎn)換超表面的低RCS高增益圓極化陣列天線，其特征在于，所述T×T個(gè)條形縫隙（511）每個(gè)縫隙長(zhǎng)度寬度相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于極化轉(zhuǎn)換超表面的低RCS高增益圓極化陣列天線，其特征在于，所述上層介質(zhì)板（1）與中層介質(zhì)板（2）之間的距離小于中層介質(zhì)板（2）與下層介質(zhì)板（3）之間的距離。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于極化轉(zhuǎn)換超表面的低RCS高增益圓極化陣列天線，其特征在于，所述三層介質(zhì)板的厚度相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的基于極化轉(zhuǎn)換超表面的低RCS高增益圓極化陣列天線，其特征在于，極化轉(zhuǎn)換超表面在6.7-27.4 GHz的寬頻率范圍內(nèi)極化轉(zhuǎn)換率PCR大于96%，所述低RCS高增益圓極化陣列天線在7.22-30.81 GHz的寬頻帶內(nèi)RCS減縮超過10dB，天線增益平均提高3.1dB。