一种超宽带双极化共口径宽角扫描阵列天线制造技术

一种超宽带双极化共口径宽角扫描阵列天线，包含：固定装置，以及安装在所述固定装置上的多个由双极化天线单元级联而成的天线阵列和多个超宽带接收天线单元；双极化天线单元包含：底座，以及相互正交设置在所述底座上的第一天线单元和第二天线单元；第一天线单元和第二天线单元均包含两层介质板，两层所述介质板的内表面之间设置带状线宽带馈电巴伦，两层所述介质板的外表面上设置覆铜臂。本发明专利技术利用双极化天线单元之间的耦合效应来拓展天线的带宽，实现了超宽带相控阵天线大角度内无盲点扫描性能，加之与超宽带接收天线一体化共口径设计，独立工作，互不干扰，加工简单、重量轻、可靠性高、成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带双极化共口径宽角扫描阵列天线


[0001]本专利技术涉及天线领域，尤其涉及一种超带宽双极化共口径大角度扫描阵列天线。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的发展，天线系统需要超宽带、高增益、波束指向可控等苛刻要求。相控阵天线作为阵列天线的一种，通过调整天线单元馈电相位来改变波束指向，具有波束指向灵活，识别目标多、抗干扰能力强等优点，一直是国内外专家学者研究的热点。但是，传统相控阵天线很难实现超宽带以及大角度扫描的优良性能，研究出更宽频带、宽角度扫描的相控阵天线具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种超宽带双极化共口径宽角扫描阵列天线，实现了超宽带相控阵天线大角度内无盲点扫描性能，加工简单、重量轻、可靠性高、成本低。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供一种超宽带双极化共口径宽角扫描阵列天线，包含：固定装置，以及安装在所述固定装置上的多个由双极化天线单元级联而成的天线阵列和多个超宽带接收天线单元；
[0005]所述双极化天线单元包含：底座，以及相互正交设置在所述底座上的第一天线单元和第二天线单元；
[0006]所述第一天线单元和第二天线单元均为多层结构，所述第一天线单元和第二天线单元均包含两层介质板，两层所述介质板的内表面之间设置带状线宽带馈电巴伦，两层所述介质板的外表面上设置覆铜臂。
[0007]所述介质板采用TLY
‑
5等级材料，厚度为0.508mm，相对介电常数为2.2。
[0008]所述带状线宽带馈电巴伦包含相互连接的梯形阻抗渐变结构和扇形结构，所述梯形阻抗渐变结构为梯形阻抗变换器，所述带状线宽带馈电巴伦通过金属化过孔过渡到CPW传输线，CPW输出端口外连接同轴接头。
[0009]所述覆铜臂完全覆盖住所述介质板的底边和侧边，所述覆铜臂上具有镂空轮廓，所述镂空轮廓包含相互连接的圆形轮廓和指数渐变轮廓，所述指数渐变轮廓延伸至所述介质板的顶边处，所述镂空轮廓构成辐射的槽缝结构。
[0010]所述带状线宽带馈电巴伦的周围、所述镂空轮廓的周围和所述CPW传输线的两侧对称设置多个贯穿所述覆铜臂和所述介质板的金属化过孔。
[0011]所述第一天线单元的顶边具有第一开槽缝，所述第二天线单元的底边具有第二开槽缝，所述第一天线单元和第二天线单元通过所述第一开槽缝和所述第二开槽缝垂直交叉，相互无缝隙连接。
[0012]所述第一开槽缝的槽口宽度等于所述第二天线单元的厚度，所述第一开槽缝的槽口长度等于所述第二天线单元的侧边的总长度减去所述第二开槽缝的长度；所述第二开槽缝的槽口宽度等于所述第一天线单元的厚度，所述第二开槽缝的槽口长度等于第一天线单
元的侧边的总长度减去所述第一开槽缝的长度。
[0013]所述固定装置包含：底板和固定设置在所述底板上的固定支架，所述底板上设有至少两个安装孔，用于安装所述第一天线单元和第二天线单元的介质板底部的同轴连接器，所述固定支架用于焊接固定所述第一天线单元和第二天线单元。
[0014]所述固定装置上还设置多个安装孔，用于所述超宽带接收天线单元。
[0015]本专利技术利用双极化天线单元之间的耦合效应来拓展天线的带宽，实现了超宽带相控阵天线大角度内无盲点扫描性能，加之与超宽带接收天线一体化共口径设计，独立工作，互不干扰，在不影响超宽带接收天线单元正常工作的前提下，解决了超宽带双极化阵列天线大角度扫描技术难题。同时，本专利技术具有加工简单、重量轻、可靠性高、成本低的优点。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例提供的超宽带双极化共口径宽角扫描阵列天线的结构示意图。
[0017]图2为本专利技术实施例提供的双极化天线单元结构示意图。
[0018]图3为本专利技术实施例提供的第一天线单元的结构示意图。
[0019]图4为本专利技术实施例提供的第二天线单元的结构示意图。
[0020]图5为本专利技术实施例提供的双极化天线单元底座的结构示意图。
具体实施方式
[0021]以下根据图1～图5，具体说明本专利技术的较佳实施例。
[0022]如图1所示，本专利技术提出一种超宽带双极化共口径宽角扫描阵列天线，包含：固定装置1，以及安装在所述固定装置1上的多个双极化天线单元级联而成的天线阵列2和多个超宽带接收天线单元3，被动接收天线单元安装在阵列天线的四周，实现共口径设计。
[0023]所述固定装置1用于固定所述天线阵列2和超宽带接收天线单元3，使双极化天线单元和超宽带接收天线处于同一平面上，不仅保证了双极化天线单元良好接地，而且确保共口径天线独立工作，互不干扰。
[0024]如图2所示，所述双极化天线单元包含：底座6，以及相互正交设置在所述底座6上的第一天线单元4和第二天线单元5。
[0025]所述第一天线单元4和第二天线单元5均为多层结构，所述第一天线单元4和第二天线单元5均包含两层介质板13，两层所述介质板13的内表面之间设置带状线宽带馈电巴伦9，两层所述介质板13的外表面上设置覆铜臂14。
[0026]所述介质板13采用TLY
‑
5等级材料，单层介质板13的厚度为0.508mm，相对介电常数为2.2。
[0027]如图3和图4所示，所述带状线宽带馈电巴伦9包含相互连接的梯形阻抗渐变结构18和扇形结构17，所述梯形阻抗渐变结构18为梯形阻抗变换器，用于展宽天线单元的阻抗带宽，所述带状线宽带馈电巴伦9通过金属化过孔10过渡到共面波导(CPW)传输线11，共面波导(CPW)输出端口22外连接同轴接头。
[0028]如图3和图4所示，所述覆铜臂14完全覆盖住所述介质板13的底边和侧边，所述覆铜臂14上具有镂空轮廓，所述镂空轮廓包含相互连接的圆形轮廓16和指数渐变轮廓15，所
述指数渐变轮廓15延伸至所述介质板13的顶边处，所述镂空轮廓构成辐射的槽缝结构，用于展宽天线单元的阻抗带宽。
[0029]如图3和图4所示，在所述带状线宽带馈电巴伦9和所述镂空轮廓的周围对称设置多个贯穿所述覆铜臂14和所述介质板13的金属化过孔12，用于抑制扫描盲点的出现。在所述CPW传输线11的两侧对称设置多个贯穿所述覆铜臂14和所述介质板13的金属化过孔12，抑制由于不连续性产生的高次模。
[0030]如图3所示，所述第一天线单元4的顶边具有第一开槽缝7，所述第一开槽缝7的槽口宽度等于所述第二天线单元5的厚度，所述第一开槽缝7的槽口长度等于所述第二天线单元5的侧边的总长度减去所述第二开槽缝8的长度。
[0031]如图4所示，所述第二天线单元5的底边具有第二开槽缝8，所述第二开槽缝8的槽口宽度等于所述第一天线单元4的厚度，所述第二开槽缝8的槽口长度等于第一天线单元4的侧边的总长度减去所述第一开槽缝7的长度。
[0032]如图2所示，所述第二天线单元5的侧边插入到所述第一天线单元4的第一开槽缝7的槽口内，所述第一天线单元4的侧边插入到所述第二天线单元5的第二开槽缝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超宽带双极化共口径宽角扫描阵列天线，其特征在于，包含：固定装置，以及安装在所述固定装置上的多个由双极化天线单元级联而成的天线阵列和多个超宽带接收天线单元；所述双极化天线单元包含：底座，以及相互正交设置在所述底座上的第一天线单元和第二天线单元；所述第一天线单元和第二天线单元均为多层结构，所述第一天线单元和第二天线单元均包含两层介质板，两层所述介质板的内表面之间设置带状线宽带馈电巴伦，两层所述介质板的外表面上设置覆铜臂。2.如权利要求1所述的超宽带双极化共口径宽角扫描阵列天线，其特征在于，所述介质板采用TLY
‑
5等级材料，厚度为0.508mm，相对介电常数为2.2。3.如权利要求1所述的超宽带双极化共口径宽角扫描阵列天线，其特征在于，所述带状线宽带馈电巴伦包含相互连接的梯形阻抗渐变结构和扇形结构，所述梯形阻抗渐变结构为梯形阻抗变换器，所述带状线宽带馈电巴伦通过金属化过孔过渡到CPW传输线，CPW输出端口外连接同轴接头。4.如权利要求3所述的超宽带双极化共口径宽角扫描阵列天线，其特征在于，所述覆铜臂完全覆盖住所述介质板的底边和侧边，所述覆铜臂上具有镂空轮廓，所述镂空轮廓包含相互连接的圆形轮廓和指数渐变轮廓，所述指数渐变轮廓延伸至所述介质板的顶边处，所述镂空轮廓构成辐射的槽缝结构。5.如权利要求4所述的超宽带双...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁洵洵，玄晓波，张志俊，张涛，田晓青，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：