【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信领域，具体涉及一种全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元。
技术介绍
1、vivaldi天线由于其特定的渐变槽线结构，使其能够拥有很宽的阻抗带宽，因此在宽频谱系统中被广泛采用。为了提高不同极化方向信号的捕获能力，工程应用中通常采用斜45度极化辐射的相控阵天线，相比于双极化天线阵，可有效降低相控阵系统的成本。
2、在现有天线研究报道中，通常有两种技术手段可实现天线45度斜极化辐射的能力。一是在水平极化或垂直极化天线阵口径前端加载45度斜极化器，利用电磁波在不同偏转角度极化栅间的渐次偏转实现极化方向的偏转。该方法被广泛应用工程之中，但会造成系统体积增大、散热设计复杂等问题，从而限制相控阵天线系统的功率容量。二是通过改变线极化天线的摆放方式，使天线与水平面成45度夹角，从而使得天线具备斜45度辐射特性。然而，由于单元之间的耦合作用，第二种方法会导致阵列天线的有源驻波系数骤升，很难采用此方法设计出几个倍频的45度斜极化阵列天线。为解决这一难题，申请号为202011325746.1的专利设计了一种斜45度极化辐射宽带瓦片式相控阵天线，申请号为202210170726.4的专利设计出了一种超宽带斜45度极化紧耦合阵列天线。这两种天线都采用偶极子作为辐射单元，并且需要一分二的功分器为每个单元进行等幅度同相位馈电，电路设计和组装加工都比较复杂，因此稳定性较差。此外，上述两种天线都是介质板型45度斜极化天线，耐功率较小。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种全金属超
2、实现本专利技术的技术解决方案为：一种全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元，包括同轴馈电端口、金属安装板、第一vivaldi天线子单元和第二vivaldi天线子单元，第一vivaldi天线子单元和第二vivaldi天线子单元结构、材质完全相同，两个vivaldi天线子单元呈十字交叉放置在金属安装板上，同轴馈电端口位于整个全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元的中心位置，一端与金属安装板连接，另一端同时与两个vivaldi天线子单元连接。
3、所述vivaldi天线子单元采用金属板，沿金属板纵向中轴线的两侧为vivaldi开口轮廓线，vivaldi开口轮廓线的上端开口宽度为wva，vivaldi开口轮廓线的下端开口宽度为wvb，vivaldi开口轮廓线的高度为ha；弧形开口开始的位置到金属安装板上表面的距离为hb，弧形开口与vivaldi天线子单元自身底端的l形槽线的竖向线槽之间通过斜面相连通，l形槽线的纵向高度为hl，l形槽线距离中轴线的水平距离为pl，l形槽线的纵向宽度为wl，l形槽线的横向槽线的上表面到金属安装板的上表面距离为hf；vivaldi天线子单元上设有一个矩形反射腔，所述矩形反射腔与l形槽线的横向槽线的末端连通，且矩形反射腔和l形槽线位于vivaldi天线子单元的中轴线两侧，矩形反射腔靠近中轴线的边到中轴线的距离为pr，矩形反射腔的高度为hr，矩形反射腔的宽度为wr；同轴馈电端口的内导体与vivaldi天线子单元上的l形槽线的横向槽线的上表面相连，外导体与金属安装板相连。
4、本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：
5、(a)本专利技术通过对两个垂直交叉的vivaldi天线子单元底部同时馈电，解决了全金属vivaldi阵列天线难以实现45度斜极化辐射的难题。
6、(b)本专利技术采用全金属作为vivaldi阵列天线单元的材质，可以实现高功率输入，解决了介质型vivaldi天线难以承受高功率输入的难题。
7、(c)本专利技术采用两个沿中轴线旋转90度对称的vivaldi单元作为辐射结构交叉连接，可以获得超宽带特性，并且天线结构更加紧凑。
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1.一种全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元，包括同轴馈电端口(3)、金属安装板(4)、第一Vivaldi天线子单元(1)和第二Vivaldi天线子单元(2)，其特征在于：第一Vivaldi天线子单元(1)和第二Vivaldi天线子单元(2)结构、材质完全相同，两个Vivaldi天线子单元呈十字交叉放置在金属安装板(4)上，同轴馈电端口(3)位于整个全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元的中心位置，一端与金属安装板(4)连接，另一端同时与两个Vivaldi天线子单元连接；
2.根据权利要求1所述的全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元，其特征在于：两个Vivaldi天线子单元的交叉处位于全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元的中心位置，两个Vivaldi天线子单元沿中轴线呈旋转90度对称，且交叉处的起始点位于Vivaldi天线子单元的斜面上，终点位于L形槽线(7)的横向槽线的上表面。
3.根据权利要求1所述的全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元，其特征在于：Vivaldi天线子单元为铜、铝或钢。
4.根据权利要求1所述的全金属超宽带45度斜极化阵列天
5.根据权利要求1所述的全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元，其特征在于：弧形开口满足的e指数函数z的通式为：
6.根据权利要求1所述的全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元，其特征在于：从Vivaldi开口轮廓线(5)的下端开口开始，至L形槽线(7)和矩形反射腔(6)连接处采用渐变曲面，以改善所述全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元的驻波特性；矩形反射腔(6)的形状对所述的全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元电磁辐射性能影响较小，矩形反射腔(6)为矩形反射腔或扇形反射腔。
...【技术特征摘要】
1.一种全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元，包括同轴馈电端口(3)、金属安装板(4)、第一vivaldi天线子单元(1)和第二vivaldi天线子单元(2)，其特征在于：第一vivaldi天线子单元(1)和第二vivaldi天线子单元(2)结构、材质完全相同，两个vivaldi天线子单元呈十字交叉放置在金属安装板(4)上，同轴馈电端口(3)位于整个全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元的中心位置，一端与金属安装板(4)连接，另一端同时与两个vivaldi天线子单元连接；
2.根据权利要求1所述的全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元，其特征在于：两个vivaldi天线子单元的交叉处位于全金属超宽带45度斜极化阵列天线单元的中心位置，两个vivaldi天线子单元沿中轴线呈旋转90度对称，且交叉处的起始点位于vivaldi天线子单元的斜面上，终点位于l形槽线(7)的横...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊翔，赵旭，王一笑，邢晓俊，张青，宛建峰，吕泽伟，王彬彬，金志峰，宁佰权，
申请(专利权)人：中国航天科工集团八五一一研究所，
类型：发明
国别省市：
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