本发明专利技术公开一种双波段多极化共口径阵列天线，涉及微波天线技术领域，包括介质、铜箔片及介质金属化结构实现的低波段水平极化阵列天线、低波段垂直极化阵列天线、高波段垂直极化阵列天线与电磁表面；其中：所述介质为四层介质板压合实现的层叠结构，所述四层介质板分别为第一介质板、第二介质板、第三介质板和第四介质板；各个所述阵列天线均包括多个二维分布的平面偶极子，所述低波段水平极化阵列天线的平面偶极子为第一平面偶极子；本发明专利技术所涉及的双波段多极化共口径阵列天线的高度为0.12λ<subgt;0</subgt;，不到传统偶极子天线高度的一半，辐射臂长度也更短，与传统金属棒、板等为支撑实现的偶极子相比具有扁平化、低剖面的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微波天线，具体涉及一种双波段多极化共口径阵列天线。
技术介绍
1、在复杂电磁环境下，单极化、单波段天线的电子设备容易受到干扰，双波段多极化共口径天线能够增强其在战场环境下的生存能力。双波段多极化共口径天线主要是通过对单位面积内天线种类密度的提高实现天线波段和极化的拓展。
2、基于可靠性等优点考虑，共口径天线多为金属偶极子、反射面或波导阵列形式，这三类天线可靠性较高，但剖面较高，且较难实现共口径阵列天线的二维宽角扫描。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种低剖面、双波段多极化共口径阵列天线的解决方案。
2、本专利技术是通过以下技术方案解决低剖面、共口径阵列天线二维宽角扫描技术问题的。本专利技术包括介质、铜箔片及介质金属化结构实现的低波段水平极化阵列天线、低波段垂直极化阵列天线、高波段垂直极化阵列天线与电磁表面；其中：
3、所述介质为四层介质板压合实现的层叠结构，所述四层介质板分别为第一介质板、第二介质板、第三介质板和第四介质板；
4、各个所述阵列天线均包括多个二维分布的平面偶极子，所述低波段水平极化阵列天线的平面偶极子为第一平面偶极子，所述低波段垂直极化阵列天线中的平面偶极子为第二平面偶极子，所述高波段垂直极化阵列天线中的平面偶极子为第三平面偶极子；
5、所述电磁表面包括多个二维分布的条带形铜箔；
6、所述铜箔片用于第一平面偶极子、第二平面偶极子与第三平面偶极子的共用接地区域。
>7、优选的，所述第一平面偶极子与第二平面偶极子同列交错分布；所述第三平面偶极子与横向两侧的条带形铜箔为一组，每两组与低波段的平面偶极子横向交错排列。8、优选的，所述多个第一平面偶极子与多个第二平面偶极子均为二维阵列分布的普通密集阵，横向间距与纵向间距均为d低，d低＝0.5λ0，其中λ0为低波段的中心频率真空波长；
9、多个所述第三平面偶极子为二维阵列分布的一维稀疏阵，横向为等间隔稀疏排列，横向间距为d高，纵向为等间隔普通密集排列，纵向间距为0.5d高，其中d高的长度与d低相等。
10、优选的，所述电磁表面为多个条带形铜箔构成的普通密集阵，纵向为等间距排列，间距为0.5d高，横向为不等间距排列，平均间距为0.5d高，其中第三平面偶极子两侧的两根条带形铜箔的间距大于同侧的两根条带形铜箔的间距，其中d高的长度与d低相等。
11、优选的，所述第一平面偶极子包括第一辐射臂以及将第一辐射臂与铜箔片电性连接的第一馈电同轴；所述第二平面偶极子包括第二辐射臂以及将第二辐射臂与铜箔片电性连接的第二馈电同轴；所述第三平面偶极子包括第三辐射臂与以及将第三辐射臂与铜箔片电性连接的第三馈电同轴。
12、优选的，所述第一辐射臂与第二辐射臂皆为相对放置的一对“y”字形的铜箔，均表贴于第一介质板的上表面，“y”字形的铜箔长度为0.6λlg，最窄宽度为0.027λlg，其中λlg为低波段的中心频率导波长；
13、所述第一辐射臂与第二辐射臂皆为细长结构，最大长宽比为22：1；
14、所述第三辐射臂为相对放置的一对“y”字形的铜箔，表贴于第三介质板的上表面，长度为0.78λhg，最窄宽度为0.062λhg，其中λhg为高波段的中心频率导波长，第三辐射臂长度短于第一辐射臂与第二辐射臂的长度；
15、所述第三辐射臂为细长结构，最大长宽比为12：1。
16、优选的，所述条带形铜箔位于第三平面偶极子的第三辐射臂的两侧，表贴于第三介质板的上表面，长度为0.496λhg，宽度为0.062λhg，其中λhg为高波段的中心频率导波长；
17、所述条带形铜箔为细长结构，其长宽比为8：1。
18、优选的，各个所述馈电同轴均为介质内部的多个金属化孔，所述多个金属化孔分为内、外两层，内层一个金属化孔居于中心，为馈电同轴的内导体，外层六个金属化孔，不规则圆形排列，为馈电同轴的外导体。
19、优选的，所述铜箔片为各个平面偶极子共用的接地区域，所述铜箔片包括多个二维阵列分布的馈电圆环，其为输出端口，多个馈电圆环与多个馈电同轴一一对应并电性连接；
20、所述馈电圆环包括内部圆形铜箔、外部铜箔及内、外铜箔之间的环形空隙，馈电圆环的内部圆形铜箔与馈电同轴的内导体电性连接，外部铜箔与馈电同轴外层的六个金属化孔电性连接。
21、优选的，所述第一平面偶极子与第二平面偶极子尺寸相同、辐射臂相互垂直，高度为h，且h＝0.12λ0，其中λ0为低波段的中心频率真空波长。
22、与现有技术比较，本专利技术的有益效果在于：
23、1、双波段多极化共口径阵列天线由介质、铜箔片及介质内部的金属化结构实现，高度为0.12λ0，与传统空气介质下的偶极子天线的0.25λ0的高度相比，高度不到传统偶极子天线高度的一半，辐射臂长度也更短，与传统金属棒、板等为支撑实现的偶极子相比具有扁平化、低剖面的特点；
24、2、平面偶极子的辐射臂到馈电同轴为圆润的“y”字形渐变结构，相比于非渐变结构，该结构具有减小回波反射和展宽工作带宽的作用；
25、3、低波段平面偶极子的“y”字型辐射臂为细长形，最大长宽比为22：1，减少了低波段天线对高波段天线的遮挡面积，增加了高波段平面偶极子的辐射性能；
26、4、高波段平面偶极子的辐射臂的最大长宽比为12：1，条带形铜箔的长宽比为8：1，两者皆为细长形，减少了高波段天线对低波段天线的散射面积，提高了低波段平面偶极子的辐射性能；
27、5、孤立高波段平面偶极子宽角扫描性能较差，增加条带形铜箔能改善其宽角扫描的有源驻波，提高其辐射性能。
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【技术保护点】
1.一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于：包括介质、铜箔片及介质金属化结构实现的低波段水平极化阵列天线、低波段垂直极化阵列天线、高波段垂直极化阵列天线与电磁表面；其中：
2.根据权利要求1所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，所述第一平面偶极子与第二平面偶极子同列交错分布；所述第三平面偶极子与横向两侧的条带形铜箔为一组，每两组与低波段的平面偶极子横向交错排列。
3.根据权利要求1或2所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，所述多个第一平面偶极子与多个第二平面偶极子均为二维阵列分布的普通密集阵，横向间距与纵向间距均为d低，d低＝0.5λ0，其中λ0为低波段的中心频率真空波长；
4.根据权利要求1所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，所述电磁表面为多个条带形铜箔构成的普通密集阵，纵向为等间距排列，间距为0.5d高，横向为不等间距排列，平均间距为0.5d高，其中第三平面偶极子两侧的两根条带形铜箔的间距大于同侧的两根条带形铜箔的间距，其中d高的长度与d低相等。
5.根据权利要求1所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，所述第一平面偶极子包括第一辐射臂以及将第一辐射臂与铜箔片电性连接的第一馈电同轴；所述第二平面偶极子包括第二辐射臂以及将第二辐射臂与铜箔片电性连接的第二馈电同轴；所述第三平面偶极子包括第三辐射臂与以及将第三辐射臂与铜箔片电性连接的第三馈电同轴。
6.根据权利要求5所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，所述第一辐射臂与第二辐射臂皆为相对放置的一对“Y”字形的铜箔，均表贴于第一介质板的上表面，“Y”字形的铜箔长度为0.6λLg，最窄宽度为0.027λLg，其中λLg为低波段的中心频率导波长；
7.根据权利要求5所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，所述条带形铜箔位于第三平面偶极子的第三辐射臂的两侧，表贴于第三介质板的上表面，长度为0.496λHg，宽度为0.062λHg，其中λHg为高波段的中心频率导波长；
8.根据权利要求5所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，各个所述馈电同轴均为介质内部的多个金属化孔，所述多个金属化孔分为内、外两层，内层一个金属化孔居于中心，为馈电同轴的内导体，外层六个金属化孔，不规则圆形排列，为馈电同轴的外导体。
9.根据权利要求5所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，所述铜箔片为各个平面偶极子共用的接地区域，所述铜箔片包括多个二维阵列分布的馈电圆环，其为输出端口，多个馈电圆环与多个馈电同轴一一对应并电性连接；
10.根据权利要求1所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，所述第一平面偶极子与第二平面偶极子尺寸相同、辐射臂相互垂直，高度为h，且h＝0.12λ0，其中λ0为低波段的中心频率真空波长。
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【技术特征摘要】
1.一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于：包括介质、铜箔片及介质金属化结构实现的低波段水平极化阵列天线、低波段垂直极化阵列天线、高波段垂直极化阵列天线与电磁表面；其中：
2.根据权利要求1所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，所述第一平面偶极子与第二平面偶极子同列交错分布；所述第三平面偶极子与横向两侧的条带形铜箔为一组，每两组与低波段的平面偶极子横向交错排列。
3.根据权利要求1或2所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，所述多个第一平面偶极子与多个第二平面偶极子均为二维阵列分布的普通密集阵，横向间距与纵向间距均为d低，d低＝0.5λ0，其中λ0为低波段的中心频率真空波长；
4.根据权利要求1所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，所述电磁表面为多个条带形铜箔构成的普通密集阵，纵向为等间距排列，间距为0.5d高，横向为不等间距排列，平均间距为0.5d高，其中第三平面偶极子两侧的两根条带形铜箔的间距大于同侧的两根条带形铜箔的间距，其中d高的长度与d低相等。
5.根据权利要求1所述的一种双波段多极化共口径阵列天线，其特征在于，所述第一平面偶极子包括第一辐射臂以及将第一辐射臂与铜箔片电性连接的第一馈电同轴；所述第二平面偶极子包括第二辐射臂以及将第二辐射臂与铜箔片电性连接的第二馈电同轴；所述第三平面偶极子包括第三辐射臂与以及将第三辐射臂与铜箔...
【专利技术属性】
技术研发人员：李广忠，邹嘉佳，冯森，杨兆军，周织建，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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