[發明專利]一種X波段微帶反射單元

有效

• 申請號: 202110291631.3
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113097737B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 林先其;黃晨路;萬家輝;蔡楊
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01Q15/14
• 分類號: H01Q15/14;H01Q1/38
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 羅江

本發明公開了一種X波段微帶反射單元，包括介質基片、印制在介質基片上面的金屬圓形貼片、印制在介質基片正反兩面八段相同的相位延遲線、空氣層以及金屬地板，通過調節金屬圓形貼片與不同位置處的相位延遲線的通斷，實現單元反射相位可控調節。相比于現有技術，本發明X波段微帶反射單元的優點是反射單元體積小、設計簡單、成本低、易于制造等，且反射單元具有較寬的帶寬，克服了微帶反射陣天線帶寬窄的技術問題，另外，該反射單元也具有可重構的潛能，可廣泛用于雷達系統、遠程通信和航天探測等領域中。

技術領域

本發明屬于微波毫米波天線技術領域，涉及一種X波段微帶反射單元。

背景技術

近年來，在雷達系統、遠程通信和航天探測等領域，微帶反射陣天線的應用日益廣泛。相比于傳統的大口徑天線，如拋物面天線和陣列天線，微帶反射陣天線具有體積小、低剖面、重量輕、易展開、成本低等優點，隨著研究人員對其的深入研究，微帶反射陣天線在可重構、波束賦形、多頻工作等方面也展現出巨大的潛力。因此，微帶反射陣天線憑借其優越的性能在未來將具有廣闊的應用前景。

微帶反射陣天線主要由反射陣和饋源組成，傳統的微帶反射陣天線的相對帶寬通常都比較窄，一般低于10％，這主要受到反射單元的帶寬的影響。考慮到微帶反射陣天線具有其他優越的性能，設計出一種寬帶的微帶反射單元以實現寬帶微帶反射陣天線是非常有意義的。

為了提高微帶反射陣天線的帶寬以適應更多的應用需求，屈世偉等人公開了一種寬頻帶折疊反射陣天線(發明人：屈世偉、吳偉偉、易歡、陳龍、楊仕文、胡俊、聶在平，發明創造名稱：一種寬頻帶折疊反射陣天線，中國發明專利申請號201510278221.X，申請日2015.05.27)，提出了一種全新的反射單元，該反射單元具有寬頻帶、低損耗、結構緊湊等的特點，只是該天線單元結構復雜，加工難度大。張龍等人公開了一種用于衛星通信的單層寬帶高效率圓極化的反射陣天線(L.Zhang,S.Gao,Q.Luo,W.Li,Y.He,and Q.Li,“Single-layer wideband circularly polarized high-efficiency reflectarray forsatellite communications,”IEEE Trans.Antennas Propag.,vol.65,no.9,pp.4529–4538,Sep.2017)，通過設計的“S”形的單元結構實現了多個諧振點，從而達成了寬帶的效果，但該天線反射單元剖面較高。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的不足，提供一種X波段微帶反射單元，在實現天線寬頻帶的前提下，同時解決單元結構復雜和體積厚重的問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種X波段微帶反射單元，包括介質基片(1)、印制在介質基片(1)上面的金屬圓形貼片(2)、印制在介質基片(1)正反兩面八段相同的相位延遲線(3)、空氣層(4)以及金屬地板(5)；所述相位延遲線(3)由分別印制在介質基片(1)正反面的第一金屬小圓片(31)、第二金屬小圓片(32)以及金屬通孔(33)和貼片(34)組成；所述金屬通孔(33)用于連接第一金屬小圓片(31)、第二金屬小圓片(32)；所述貼片(34)連接在介質基片(1)下方的第二金屬小圓片(32)上，為相位延遲線(3)的主要組成部分；所述八段相位延遲線(3)均分布于反射單元的一側、相對于反射單元中心呈放射狀分布。

進一步地，所述介質基片(1)的厚度為1mm，所述金屬圓形貼片(2)的半徑為4.7mm，所述相位延遲線(3)的長為4.3mm，所述空氣層(4)的厚度為0.4mm。

進一步地，所述X波段微帶反射單元通過調節金屬圓形貼片(2)與不同位置處的相位延遲線(3)的通斷情況，可以實現單元反射相位在360°范圍內3比特可控調節。

進一步地，所述第一金屬小圓片(31)的半徑為0.5mm，所述第二金屬小圓片(32)的半徑為0.5mm。