一种基于顺序旋转的宽带低轴比圆极化相控阵天线制造技术

技术编号:40549005 阅读:30 留言:0更新日期:2024-03-05 19:07
本发明专利技术公开了一种基于顺序旋转的宽带低轴比圆极化相控阵天线,由16*16个子阵组成,每个子阵包括2*2个顺序旋转结构,而每个顺序旋转结构又包括旋转排布的2*2宽带双圆极化单元。阵面采用大间距子阵合成技术来降低通道个数,进而降低成本和系统复杂度。通过采用顺序旋转结构作为子阵基础,能够满足实现圆极化的正交分布,该设计可保证天线单元在宽频带内两个正交电流的分布,从而实现在宽频带内天线辐射的低轴比特性,并因此使天线单元具有稳定的辐射增益。此外采用的加载超表面的双层双圆极化单元和顺序旋转结构这两层技术叠加最终实现整个阵面的宽带特性。底层两套馈电网络保证顺序旋转结构的幅相馈电配置。阵面采用多层板工艺进行集成加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于相控阵天线领域,具体涉及一种基于顺序旋转的宽带低轴比圆极化相控阵天线


技术介绍

1、对于包括卫星通信在内的很多通信系统,通信的对象不再局限于固定的目标,随着目标的移动,天线的极化方向可能会发生变化,而线极化天线只能接受同向极化的电磁波,非同向的极化会造成极化失配,故其在高速移动通信中有比较大的劣势。而圆极化天线对目标的位置和姿态不敏感,因此圆极化天线是移动通信比较好的选择。此外,圆极化天线具有以下几个特性:

2、(1)旋向正交性;

3、(2)当入射目标是对称目标,电磁波反射时旋向发生逆转。因此能够抑制雨雾干扰和抗多径干扰;

4、(3)圆极化波经过电离层引起的法拉第旋转之后,其圆极化特性和旋向保持不变,可以避免极化失配。

5、随着现代通信系统发展和通信需求的日益提升,高速率高容量无线通信系统的研制越来越重要。作为通信系统的重要组成部分,天线带宽的提高能够提升信道容量,提高信号的传输速率。而且宽带天线可以在同一个天线上将可用的工作频率带宽进行分集从而实现多个收发信道,因此使用宽带天线一定程度上能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于顺序旋转的宽带低轴比圆极化相控阵天线,其特征在于:由16*16个子阵组成,每个子阵包括2*2个顺序旋转结构,而每个顺序旋转结构又包括依次旋转排布的2*2宽带双圆极化单元。

2.根据权利要求1所述的基于顺序旋转的宽带低轴比圆极化相控阵天线,其特征在于:所述低轴比相控阵天线包含五层介质板、16个圆极化辐射单元、16组4×4超表面、两套1分16宽带相移功分馈电网络、第一金属地板、第二金属地板和数组金属化过孔。

3.根据权利要求2所述的基于顺序旋转的宽带低轴比圆极化相控阵天线,其特征在于:所述五层介质板采用RA300G材质,介电常数为2.95,损耗角正切为0....

【技术特征摘要】

1.一种基于顺序旋转的宽带低轴比圆极化相控阵天线,其特征在于:由16*16个子阵组成,每个子阵包括2*2个顺序旋转结构,而每个顺序旋转结构又包括依次旋转排布的2*2宽带双圆极化单元。

2.根据权利要求1所述的基于顺序旋转的宽带低轴比圆极化相控阵天线,其特征在于:所述低轴比相控阵天线包含五层介质板、16个圆极化辐射单元、16组4×4超表面、两套1分16宽带相移功分馈电网络、第一金属地板、第二金属地板和数组金属化过孔。

3.根据权利要求2所述的基于顺序旋转的宽带低轴比圆极化相控阵天线,其特征在于:所述五层介质板采用ra300g材质,介电常数为2.95,损耗角正切为0.0015,基板之间采用半固化片进行粘合,最终通过层压技术进行压合。

4.根据权利要求3所述的基于顺序旋转的宽带低轴比圆极化相控阵天线,其特征在于:所述五层介质板由上至下以此排列,在第二介质板的上表面印制有16个圆极化辐射单元,第一介质板的上表面印制有16组4×4超表面,第四介质板上表面和第五介质板下表面分别印制有一套1分16宽带移相功分馈电网络,在第三介质板的上表面印制有第一金属地板,第五介质板的上表面印制有第二金属地板,金属化过孔分为4组,连接不同层的金属。

5.根据权利要求4所述的基于顺序旋转的宽带低轴比圆极化相控阵天线,其特征在于:所述16个圆极化辐射单元中,每4个分为一组,同一组内的四个圆极化辐射单元间隔放置,并分别依次对应旋转0°、90°、180°和270°形成2×2第一子阵,四个子阵构造2×2第二阵列,从而形成4×4阵列。贴片形状为方形截角贴片,在正交方向上馈电以实现不同旋向的圆极化。

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【专利技术属性】
技术研发人员:张志轩范逸风张皓洋黄铭初孙永志曹军丁禹翔
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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