【技术实现步骤摘要】
一种超宽带高口径效率平面反射阵天线
[0001]本专利技术涉及天线与电磁波
，尤其涉及一种超宽带高口径效率平面反射阵天线。
技术介绍
[0002]随着无线传输速率的提高和通信系统的功能日益复杂化，高增益、超宽带是天线领域的两个重要研究方向；抛物面天线和相控阵天线具有较高的增益，但是抛物面天线体积大、灵活性较差，相控阵天线馈电网络复杂、传输损耗较大。平面反射阵天线结合了二者的优点，由金属贴片单元组成二维阵列，使用定向天线进行馈电，通过调节单元的参数补偿馈源到不同单元间的相位延迟差，因此具有剖面低、成本低、重量轻、易集成、馈电网络简单等优点，能够更好地贴合平台通信、探测需求。然而，平面反射阵的带宽受限于以下两个原因：1、单元自身的带宽较窄，反射相位在宽带范围内一致性差；2、馈源到不同阵列单元的空间相位延迟差随着频率变化，难以通过调节尺寸等方式在宽带范围内精确补偿每个频点的相位延迟，因此会产生较大的相位误差，降低宽带内的天线增益。因此，目前多数平面反射阵天线的带宽较窄，不能满足日益复杂的通信系统的宽带化需求。而在目前为数不多...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超宽带高口径效率平面反射阵天线，其特征在于：它包括反射阵列(2)和悬挂在反射阵列(2)正上方的馈源天线(1)；所述反射阵列由多个呈阵列分布的超宽带单元组成；所述超宽带单元包括第一介质基板(3)、金属地板(7)和垂直介质基板(5)；在第一介质基板(3)的正面印制有蝶形的宽臂偶极子(4)，在宽臂偶极子(4)的中心设置有贯穿第一介质基板(3)的第一矩形孔(8)；在垂直介质基板(5)的两侧印制有矩形贴片形式的相位延迟线(6)；在金属地板(7)的正中设置有贯穿金属地板(7)的第二矩形孔(9)；所述垂直介质基板(5)穿过第二矩形孔(9)和第一矩形孔(8)并与所述宽臂偶极子(4)电连接。2.根据权利要求1所述的一种超宽带高口径效率平面反射阵天线，其特征在于：所述馈源天线(1)包括第二介质基板(11)，在第二介质基板(11)的正反面皆印制有对数周期结构天线(10)，且正反面印制的对数周期结构天线(10)相互对称。3.根据权利要求1所述的一种超宽带高口径效率平面反射阵天线，其特征在于：所述第一矩形孔(8)的尺寸与垂直介质基板(5)的尺寸相同且小于所述第二矩形孔(9)的尺寸，垂直介质基板(5)从第二矩形孔(9)穿过且不与金属地板(7)接触，并穿入第一矩形孔(8)使得相位延迟线(6)与宽臂偶极子(4)电连接，通过调节相位延迟线对超宽带单元的反射相位进行调节。4.根据权利要求1
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3任意一项所述的一种超宽带高口径效率平面反射阵天线的宽频带内反射相位一致性调节方法，其特征在于：所述方法包括：优化算法步骤：将给定的需要进行优化的超宽带单元结构特征参数的初值传递到仿真建模步骤；仿真建模步骤：通过调用库函数实现添加变量、自动建模、设置边界条件和材料参数、设置端口、配置求解频率及扫描参数，对相位延迟线(6)长度的扫描得到不同频点处反射相位随相位延迟线(6)长度L的变化曲线并导出到数据处理步骤；数据处理步骤：求出各频点等效反射长度和相位延迟线(6)长度曲线，进而求出所有曲线均值，再求出各条曲线和均值曲线的方差之和并传递回所述优化算法步骤。5.根据权利要求4所述的一种超宽带高口径效率平面反射阵天线的宽频带内反射相位一致性调节方法，其特征在于：所述数据处理步骤具体包括：根据等效反射长度的计算公式求出每个频点的等效反射长度随L的变化曲线；然后求出所有曲线的均值，并将各个频点等效相位长度和相位延迟线(6)长度与均值曲线进行对比，求出所有曲线的方差之和vL，将vL作为判断宽带内反射相位一致性的指标；将vL的值传递回所述优化算法步骤，作为PSO收敛的判断依据。6.根据权利要求5所述的一种超宽带高口径效率平面反射阵天线的宽频带内反射相位一致性调节方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈爱新，秦葭湄，孙铭宇，关勐，付学东，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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