一种低剖面串行馈电双极化波束可重构天线制造技术

本发明专利技术涉及一种低剖面串行馈电双极化波束可重构天线，由多个结构单元沿水平方向级联而成，结构单元包括金属辐射层、介质层组、金属地板、金属馈电层、第一探针和第二探针；金属馈电层包括第一馈电网络、第三调控元件和第二馈电网络；金属辐射层包括第一调控元件和第二调控元件，第三调控元件与第二馈电网络相连。本发明专利技术由多个结构简单的结构单元组成，且通过调节每个结构单元的辐射相位和幅值，从而获得不同极化的动态波束可重构能力，从而解决了传统天线难以满足低剖面、小型化和集中化的需求。小型化和集中化的需求。小型化和集中化的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种低剖面串行馈电双极化波束可重构天线


[0001]本专利技术涉及天线
，尤其涉及一种低剖面串行馈电双极化波束可重构天线。

技术介绍

[0002]目前，现代通信系统对于低剖面、低成本、波束可重构天线有着强烈的需求。波束可重构天线主要有机械扫描天线和相控阵天线两种形式。
[0003]机械扫描天线是最早的波束可重构天线形式，由伺服系统和天馈线系统两部分组成。机械扫描天线工作过程中，天线波束指向始终和天线阵面保持相对静止，通过后端的伺服系统控制天线姿态实现波束扫描。此类天线工作原理相对简单，设计难度较低，但机械伺服系统体积和重量较为庞大，功耗较高，且波束扫描速度慢。
[0004]相比于机械扫描天线，相控阵天线具有扫描速度快、通信链路建立时间短、可实现多目标跟踪等优点，传统相控阵天线通常由成百甚至上千个辐射单元组成，并且每个辐射单元都配装有一套独立的发射/接收(T/R)组件。然而，正是因为大量T/R组件的存在，导致相控阵造价高昂，同时复杂的散热结构不但造成相控阵天线体积庞大、重量重，且影响天线的电磁特性。
[0005]反射阵和透射阵天线与相控阵天线相比，反射阵和透射阵天线虽然不需要复杂的功率分配网络，规避了大量T/R组件的使用，有效降低了天线成本，但是天线中馈电喇叭和天线阵面需要保持一定的距离，使得天线整体剖面明显提高。综上，传统的波束可重构天线难以满足现代通信系统对于天线低剖面、小型化、集成化的需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提出一种低剖面串行馈电双极化波束可重构天线，本方案由多个结构简单的结构单元组成，且通过调节每个结构单元的辐射相位和幅值，从而获得不同极化的动态波束可重构能力，从而解决了传统天线难以满足低剖面、小型化和集中化的需求。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方案：
[0008]一种低剖面串行馈电双极化波束可重构天线，由多个结构单元沿水平方向级联而成，所述结构单元包括金属辐射层、介质层组、金属地板、金属馈电层、第一探针和第二探针；所述金属馈电层包括第一馈电网络、第三调控元件和第二馈电网络；
[0009]所述金属辐射层覆于介质层组的上表面，所述金属地板覆于所述介质层组的内部，所述金属馈电层覆于介质层组的下表面，所述第一探针竖直穿过所述介质层组和金属地板，所述第一探针的顶部与所述金属辐射层相连形成第一馈电点，所述第一探针的底部与所述第一馈电网络相连；
[0010]所述第二探针竖直穿过所述介质层组和金属地板，所述第二探针的顶部与所述金属辐射层相连形成第二馈电点，所述第二探针的底部与所述第二馈电网络相连；
[0011]所述金属辐射层包括第一调控元件和第二调控元件，所述第三调控元件与所述第二馈电网络相连。
[0012]可选的，所述上层介质基板、介质板粘合层和下层介质基板，所述金属地板覆于所述介质粘合层的上表面。
[0013]可选的，所述金属辐射层包括双极化辐射贴片、第一调控元件、第二调控元件、第二极化寄生馈电贴片、寄生贴片以及寄生带条；
[0014]所述寄生贴片安装于所述双极化辐射贴片的前侧，所述第二极化寄生馈电贴片安装于所述双极化辐射贴片的后侧，所述第一馈电点位于所述双极化辐射贴片的中心，所述第二馈电点位于所述第二极化寄生馈电贴片；
[0015]所述寄生带条设有两个，两个所述寄生带条分别位于所述寄生贴片的前后两端，两个所述寄生带条关于第一馈电点对称；
[0016]所述第一馈电点分别通过第一调控元件和所述第二调控元件与所述双极化辐射贴片相连。
[0017]可选的，寄生贴片的结构与第二极化寄生馈电贴片的结构相同，并关于第一馈电点对称。
[0018]可选的，所述金属馈电层还包括第一馈电枝节、第一馈电旁路枝节、第二馈电枝节和第二馈电旁路枝节；
[0019]所述第一馈电枝节的一端与所述第一馈电网络相连，所述第一馈电枝节的远离所述第一馈电网络的一端通过第一探针与所述第一馈电点相连，所述第一馈电旁路枝节的一端加载于所述第一馈电点，所述第一馈电旁路枝节的远离所述第一馈电点的另一端开路朝向所述第一馈电网络；
[0020]第三调控元件位于第二馈电枝节，所述第二馈电枝节的靠近所述第三调控元件的一端与所述第二馈电网络相连，所述第二馈电枝节的远离所述第二馈电网络的一端通过第二探针与所述第二馈电点相连，所述第二馈电旁路枝节的一端加载于所述第二馈电点，所述第二馈电旁路枝节的远离所述第二馈电点的另一端开路朝向所述第二馈电网络。
[0021]可选的，所述双极化辐射贴片设有镂空结构，所述双极化辐射贴片的镂空结构的中心与所述双极化辐射贴片的中心相重叠；
[0022]所述寄生带条加载于所述矩形镂空结构，所述第一调控元件的端部与所述镂空结构的边缘相连，所述第二调控元件的端部与所述镂空结构的边缘相连，两个所述寄生贴片、所述第一调控元件和所述第二调控元件呈菱形排布于所述镂空结构；
[0023]所述双极化辐射贴片的前后两端均设置有多个环形镂空结构。
[0024]可选的，所述环形镂空结构为矩形、梯形圆形、椭圆形中的一种。
[0025]可选的，所述第一馈电旁路枝节和所述第二馈电旁路枝节均为L形。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的实施例具有以下有益效果：
[0027]1.由多个结构简单的结构单元组成，且通过调节每个结构单元的辐射相位和幅值，从而获得不同极化的动态波束可重构能力，从而解决了传统天线难以满足低剖面、小型化和集中化的需求；
[0028]2.该实现第一极化辐射的天线单元的工作原理为，直流信号通过直流馈线控制第一调控元件和第二调控元件的工作状态；当第一调控元件为射频断路、第二调控元件为射
频短路时；当第一调控元件为射频短路、第二调控元件为射频断路时，这两种状态工作模式可以使结构单元的辐射相位产生180
°
的相位差，以实现需要实现的辐射波。
附图说明
[0029]图1是本专利技术其中一实施例低剖面串行馈电双极化波束可重构天线的俯视图；
[0030]图2是本专利技术其中一实施例低剖面串行馈电双极化波束可重构天线的爆炸图；
[0031]图3是本专利技术其中一实施例金属辐射层的示意图；
[0032]图4是本专利技术其中一实施例金属馈电层的示意图；
[0033]图5是图4中A处的放大图；
[0034]图6是本专利技术其中一实施例第一探针和第二探针的示意图；
[0035]其中，1、金属辐射层；2、上层介质基板；21、双极化辐射贴片；22、第一调控元件；23、第二调控元件；24、第二极化寄生馈电贴片；25、寄生贴片；26、寄生带条；27、镂空结构；28、环形镂空结构；3、金属地板；4、介质板粘合层；5、下层介质基板；6、金属馈电层；61、第一馈电网络；62、第一馈电枝节；63、第一馈电旁路枝节；64、第二馈电网络；65、第二馈电枝节；66、第二馈电旁路枝节；67、第三调控元件；7、第一探针；7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低剖面串行馈电双极化波束可重构天线，其特征在于，由多个结构单元沿水平方向级联而成，所述结构单元包括金属辐射层、介质层组、金属地板、金属馈电层、第一探针和第二探针；所述金属馈电层包括第一馈电网络、第三调控元件和第二馈电网络；所述金属辐射层覆于介质层组的上表面，所述金属地板覆于所述介质层组的内部，所述金属馈电层覆于介质层组的下表面，所述第一探针竖直穿过所述介质层组和金属地板，所述第一探针的顶部与所述金属辐射层相连形成第一馈电点，所述第一探针的底部与所述第一馈电网络相连；所述第二探针竖直穿过所述介质层组和金属地板，所述第二探针的顶部与所述金属辐射层相连形成第二馈电点，所述第二探针的底部与所述第二馈电网络相连；所述金属辐射层包括第一调控元件和第二调控元件，所述第三调控元件与所述第二馈电网络相连。2.根据权利要求1所述的一种低剖面串行馈电双极化波束可重构天线，其特征在于，所述上层介质基板、介质板粘合层和下层介质基板，所述金属地板覆于所述介质粘合层的上表面。3.根据权利要求1所述的一种低剖面串行馈电双极化波束可重构天线，其特征在于，所述金属辐射层包括双极化辐射贴片、第一调控元件、第二调控元件、第二极化寄生馈电贴片、寄生贴片以及寄生带条；所述寄生贴片安装于所述双极化辐射贴片的前侧，所述第二极化寄生馈电贴片安装于所述双极化辐射贴片的后侧，所述第一馈电点位于所述双极化辐射贴片的中心，所述第二馈电点位于所述第二极化寄生馈电贴片；所述寄生带条设有两个，两个所述寄生带条分别位于所述寄生贴片的前后两端，两个所述寄生带条关于第一馈电点对称；所述第一馈电点分别通过第一调控元件和所述第二调控元件与所述双极化辐射贴片相连。4.根据权利要求3所述的一种低剖面串行馈电双极化波束可重构天线，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩剑桥，孟繁义，刘武君，
申请(专利权)人：佛山市尊绅星联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：