【技术实现步骤摘要】
一种实现紧耦合阵列H面宽角扫描的双FSS结构
[0001]本专利技术属于天线
,具体涉及一种实现紧耦合阵列H面宽角扫描的双FSS结构。
技术介绍
[0002]随着多功能射频系统逐渐发展并广泛应用于舰艇、飞机、汽车等系统上,对天线的要求也随之提高。此外考虑到轻量化与集成化的要求,低剖面的超宽带相控阵天线将是此类先进无线电子集成系统的绝佳选择。传统相控阵天线,例如微带贴片线阵和阿基米德螺旋天线阵分别具有超宽带和超宽角扫描的功能,但是他们都难以兼顾实现两种特性,并且他们的剖面高度较高或者天线单元横向尺寸较大。
[0003]基于连接阵和紧耦合概念的新型相控阵天线则可以同时实现超宽带和超宽角扫描特性,此外由于此类相控阵天线单元的电尺寸相对较小,因此还能保持天线阵列的紧凑特性。
[0004]针对紧耦合阵列天线H面宽角扫描时阻抗变化剧烈严重影响匹配的问题,公开号为CN116345189A,名称为“基于紧耦合的多极化宽带宽角扫描天线”的专利申请,公布了一种实现宽角扫描的方法,该方法基于同时加载频率选择表面和高阻抗表面,明显了改善阵列的E面和H面的扫描特性,同时这些结构也一定程度上展宽了波束。
[0005]然而,为了实现阵列宽角扫描功能,目前的紧耦合阵列天线会选择在天线上层加载宽角匹配层,一般是高介电常数的介质层或者阻性表面;其中,常规介质层结构一般厚度较大,会加高阵列整体的剖面高度,而阻性表面在抑制天线的带内共模谐振的同时,也会影响到天线的辐射效率。现有的紧耦合阵列H面的扫描角在九倍频程的情况下都无法达 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实现紧耦合阵列H面宽角扫描的双FSS结构,包括多个周期性排布的天线单元,其特征在于:每个所述天线单元包括地板(1),地板(1)上设置有馈电单元(2),馈电单元(2)上印刷有偶极子辐射单元(3)和双面延长线(4),上层频率选择表面(6)水平放置于偶极子辐射单元(3)的上方,下层频率选择表面(5)位于偶极子辐射单元(3)的下方以及地板(1)的上方,地板(1)与上层频率选择表面(6)和下层频率选择表面(5)平行并且位于天线单元的最下方。2.根据权利要求1所述的一种实现紧耦合阵列H面宽角扫描的双FSS结构,其特征在于:所述地板(1)包括底部水平放置的底层介质基板(19)和位于底层介质基板(19)上的同轴接头(7);所述底层介质基板(19)的材料为FR4;所述馈电单元(2)包括垂直放置在底层介质基板(19)上的第一介质基板(8)和分别印刷在所述第一介质基板(8)的两面中心处的双面曲率渐变馈线(9);所述第一介质基板(8)的材料为Rogers4003C;所述偶极子辐射单元(3)包括分别印刷在第一介质基板(8)上部两面的梯形偶极子辐射片(10),位于梯形偶极子辐射片(10)的两侧端部均印刷有耦合片(11),耦合片(11)由两片矩形金属条组成,梯形偶极子辐射片(10)外部边缘分别开设有半矩形开槽(12);双面曲率渐变馈线(9)的上端口与梯形偶极子辐射片(10)相连接,双面曲率渐变馈线(9)的下端口与位于底层介质基板(19)上的同轴接头(7)相连接;所述双面延长线(4)包括分别印刷在第一介质基板(8)两面且位于双面曲率渐变馈线(9)两侧的非对称延长线(13),在所述非对称延长线(13)上靠近梯形偶极子辐射片(10)的一端均连接一个集总电阻(14);所述非对称延长线(13)的一端与梯形偶极子辐射片(10)相连接,非对称延长线(13)的另一端与底层介质基板(19)相连接。3.根据权利要求1所述的一种实现紧耦合阵列H面宽角扫描的双FSS结构,其特征在于:所述下层频率选择表面(5)包括下层介质基板(15)和下层周期表面(16),下层周期表面(16)为蚀刻在下层介质基板(15)上的周期表面结构,下层介质基板(15)的材料是FR4;上层频率选择表面(6)包括上层介质基板(17)和上层周期表面(18),上层周期表面(18)为蚀刻在上层介质基板(17)上的周期表面结构,上层介质基板(17)的材料是TMM4。4.根据权利要求1或3所述的一种实现紧耦合阵列H面宽角扫描的双FSS结构,其特征在于:所述上层频率选择表面(6)用于实现宽频宽角扫描时的阻抗匹配,上层频率选择表面(6)上的上层周期表面(18)的形状为在矩形环的每条边上开槽,切断联系,矩形环内部增设四个短枝节并且与矩形环的其中两边平行,每个上层频率选择表面(6)上的上层周期表面(18)为7*7。5.根据权利要求1或3所述的一种实现紧耦合阵列H面宽角扫描的双FSS结构,其特征在于:所述下层频率选择表面(5)用于抑制带内共模谐振,第一介质基板(8)将下层频率选择表面(5)中间切断,下层频率选择表面(5)的...
【专利技术属性】
技术研发人员:翟会清,朱颖,闫昳璠,韩峻,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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