[發明專利]一種超寬帶寬掃描角緊耦合相控陣天線

有效

• 申請號: 202210783911.0
• 申請日: 2022-07-05
• 公開（公告）號: CN115084872B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 葉源;劉達志
• 申請（專利權）人: 湖南航祥機電科技有限公司
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q1/38;H01Q1/12;H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q13/08;H01Q15/00
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

1.一種超寬帶寬掃描角緊耦合相控陣天線，其特征在于，包括：

介質基板（1）；

印刷在所述介質基板（1）上的偶極子輻射單元（11）、指數漸變巴倫饋電結構（2）和頻率選擇表面結構（3）；

設于所述偶極子輻射單元（11）下方，與介質基板（1）垂直連接的金屬接地板（4）；

所述偶極子輻射單元（11）包括分布于介質基板（1）兩面的第一偶極子輻射貼片（12）和第二偶極子輻射貼片（13），所述第一偶極子輻射貼片（12）的末端設有與第二偶極子輻射貼片（13）相互交疊的第一金屬輻射貼片（121），所述第二偶極子輻射貼片（13）的末端設有與第一偶極子輻射貼片（12）相互交疊的第二金屬輻射貼片（131），所述指數漸變巴倫饋電結構（2）設于偶極子輻射單元（11）的下方，所述頻率選擇表面結構（3）設于偶極子輻射單元（11）的上方；

所述指數漸變巴倫饋電結構（2）包括漸變巴倫接地面（21）和饋電微帶線（22），所述漸變巴倫接地面（21）為下寬上窄的指數漸變結構，漸變巴倫接地面（21）的上端與第一偶極子輻射貼片（12）連接，下端通過矩形接地面（42）與金屬接地板（4）連接，所述饋電微帶線（22）為沿著長度方向下寬上窄的直線漸變結構，饋電微帶線（22）與第二偶極子輻射貼片（13）連接，所述金屬接地板（4）上開設有用于穿過饋電微帶線（22）的開窗（41）；

所述饋電微帶線（22）包括直線段（221）和彎折線段（222），所述直線段（221）位于金屬接地板（4）上方，且與第二偶極子輻射貼片（13）連接，所述彎折線段（222）位于金屬接地板（4）下方；所述饋電微帶線（22）的阻抗為50-130Ω；

所述超寬帶寬掃描角緊耦合相控陣天線在無限大陣列環境中沿E面掃描的有源駐波比，有源駐波比小于3的標準下，陣列在0.4GHz-2.0GHz的頻段內可實現±45°的波束掃描范圍；在無限大陣列環境中沿H面掃描的有源駐波比，有源駐波比小于3的標準下，陣列在0.4GHz-2.0GHz的頻段內可實現±45°的波束掃描范圍；在無限大陣列環境中沿D面掃描的有源駐波比，有源駐波比小于3的標準下，陣列在0.4GHz-2.0GHz的頻段內可實現±45°的波束掃描范圍。

2.如權利要求1所述的超寬帶寬掃描角緊耦合相控陣天線，其特征在于：所述頻率選擇表面結構（3）包括第一頻率選擇表面（31）和第二頻率選擇表面（32），所述第一頻率選擇表面（31）和第二頻率選擇表面（32）分布于介質基板（1）的兩面，且設置于第一偶極子輻射貼片（12）和第二偶極子輻射貼片（13）的上方。

3.如權利要求2所述的超寬帶寬掃描角緊耦合相控陣天線，其特征在于：所述第一頻率選擇表面（31）和第二頻率選擇表面（32）均包括八個間隔設置的矩形金屬貼片，矩形金屬貼片的尺寸為其諧振頻率對應尺寸的1/6。

4.如權利要求1所述的超寬帶寬掃描角緊耦合相控陣天線，其特征在于：第一偶極子輻射貼片（12）和第二偶極子輻射貼片（13）分別通過第一短路線（14）和第二短路線（15）與金屬接地板（4）連接。

5.如權利要求1所述的超寬帶寬掃描角緊耦合相控陣天線，其特征在于：所述第一金屬輻射貼片（121）和第二金屬輻射貼片（131）均為半圓形。

6.如權利要求1所述的超寬帶寬掃描角緊耦合相控陣天線，其特征在于：所述介質基板（1）的介電常數為2.2。

7.如權利要求1所述的超寬帶寬掃描角緊耦合相控陣天線，其特征在于：所述金屬接地板（4）為鋁板。