【技术实现步骤摘要】
本技术涉及毫米波频段天线,具体涉及一种宽带毫米波天线单元及阵列。
技术介绍
1、近年来,随着毫米波段元器件,特别是固态器件的迅速发展,毫米波雷达得到了广泛应用。和红外相比,毫米波雷达受气候和烟尘的影响较小;和低频段雷达相比,毫米波雷达具有较高的空间分辨率、较强的抗干扰能力和较好的低仰角探测性能,同时具有体积小、重量轻的优点,在弹载等平台及汽车雷达方面得到了广泛应用。
2、在毫米波段,由于频段较高,天线单元间距较小,微带天线具有体积小、重量轻、成本低、易于和平台共形等特点,在毫米波段得到了广泛应用。
3、然而,频带较窄一直是微带天线的主要缺陷之一。近年来,研究人员在展宽微带天线带宽方面进行了很多研究。目前微带天线带宽展宽技术主要包括:1、降低天线的q值,如增加微带板厚度、使用介电常数较小的微带板、加载电阻、加载超材料等;2、在微带天线频带附近引入其它的谐振频率,如加寄生贴片、在天线贴片上开槽、加特殊的匹配网络等。
4、这些方法在一定程度上增加了天线带宽,但是会使天线某些方面性能恶化或工程上难以实现。如加载电阻降低了天线的效率,超材料加工比较困难,开槽使天线的交叉极化恶化。
技术实现思路
1、针对上述
技术介绍
所提出的问题,本技术的目的在于提供一种宽带毫米波天线单元及阵列,解决了常规毫米波频段天线带宽较窄的问题。
2、本技术通过下述技术方案实现:
3、本技术第一方面提供了一种宽带毫米波天线单元,包括:
4、准同轴结构
5、所述微带结构包括从上到下依次排列的第一微带板、第二微带板、第三微带板和第四微带板;
6、其中,所述准同轴结构用于为天线馈电;
7、所述第一微带板的上下表面分别设置有第一偶极子贴片和第二偶极子贴片;
8、所述第四微带板的下表面设置有反射板;
9、所述微带结构的边缘设置有若干个金属柱。
10、上述技术方案中,宽带毫米波天线单元为采用准同轴结构馈电的偶极子天线,其在两维扫描45°情况下,带宽达50%。在微带结构的边缘设置金属柱,有效地展宽了扫描带宽。
11、本技术所提供的宽带毫米波天线单元的带宽达50%,交叉极化优于-55db,有效地展宽了扫描带宽,解决了常规毫米波频段天线带宽较窄的问题。
12、在一种可选实施例中,所述准同轴结构包括内导体和外导体,所述内导体位于所述准同轴结构的中心,所述外导体分布于所述内导体周围,所述外导体的几何中心与所述内导体的圆心重合。
13、在一种可选实施例中,所述内导体包括第一圆柱体,所述外导体包括8个第二圆柱体,所述第一圆柱体的半径为r1,所述第二圆柱体的半径为r2,所述第一圆柱体与任意一个所述第二圆柱体的中心距均为rr。
14、在一种可选实施例中,所述内导体和所述外导体均通过金属化孔方式实现。
15、在一种可选实施例中,所述第一偶极子贴片通过半径为r3的圆形结构与所述内导体相连接,所述第二偶极子贴片通过半径为r4的圆形结构与所述外导体相连接。
16、在一种可选实施例中,所述第一偶极子贴片和所述第二偶极子贴片均采用渐变结构。
17、在一种可选实施例中,所述微带结构的方位面边缘设置有第一金属柱,所述微带结构的俯仰面边缘设置有第二金属柱。
18、在一种可选实施例中,所述第一金属柱的半径为r5、高度为h1,所述第二金属柱的半径为r6、高度为h2。
19、在一种可选实施例中,所述第一金属柱和所述第二金属柱均通过金属化孔方式实现。
20、本技术第二方面提供了一种宽带毫米波天线阵列,包括:
21、若干个一种宽带毫米波天线单元;
22、若干个宽带毫米波天线单元采用矩阵布阵。
23、本技术与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
24、1、采用准同轴结构馈电,其在两维扫描45°情况下,带宽达50%;
25、2、在天线单元的边缘设置金属柱,金属柱通过金属化孔方式实现,有效地展宽了扫描带宽。
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1.一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,所述准同轴结构包括内导体和外导体,所述内导体位于所述准同轴结构的中心,所述外导体分布于所述内导体周围,所述外导体的几何中心与所述内导体的圆心重合。
3.根据权利要求2所述的一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,所述内导体包括第一圆柱体,所述外导体包括8个第二圆柱体,所述第一圆柱体的半径为R1,所述第二圆柱体的半径为R2,所述第一圆柱体与任意一个所述第二圆柱体的中心距均为RR。
4.根据权利要求3所述的一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,所述内导体和所述外导体均通过金属化孔方式实现。
5.根据权利要求2所述的一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,所述第一偶极子贴片通过半径为R3的圆形结构与所述内导体相连接,所述第二偶极子贴片通过半径为R4的圆形结构与所述外导体相连接。
6.根据权利要求5所述的一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,所述第一偶极子贴片和所述第二偶极子贴片均采用渐变结构。
7.根据权利要求1所述的一
8.根据权利要求7所述的一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,所述第一金属柱的半径为R5、高度为h1,所述第二金属柱的半径为R6、高度为h2。
9.根据权利要求7所述的一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,所述第一金属柱和所述第二金属柱均通过金属化孔方式实现。
10.一种宽带毫米波天线阵列,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,所述准同轴结构包括内导体和外导体,所述内导体位于所述准同轴结构的中心,所述外导体分布于所述内导体周围,所述外导体的几何中心与所述内导体的圆心重合。
3.根据权利要求2所述的一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,所述内导体包括第一圆柱体,所述外导体包括8个第二圆柱体,所述第一圆柱体的半径为r1,所述第二圆柱体的半径为r2,所述第一圆柱体与任意一个所述第二圆柱体的中心距均为rr。
4.根据权利要求3所述的一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,所述内导体和所述外导体均通过金属化孔方式实现。
5.根据权利要求2所述的一种宽带毫米波天线单元,其特征在于,所述第一偶极子贴片通过半径...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑灵,李灿,管玉静,
申请(专利权)人:成都天地一格科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
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