Ka频段低成本双圆极化大角度扫描微带阵列天线制造技术

本发明专利技术公开了一种Ka频段低成本双圆极化大角度扫描微带阵列天线，属于机械辅助扫描天线阵领域。该天线包括下层金属板、介质层、上层金属板；其中，下层金属板设置有馈电网络，介质层包括位于中部的介质圆盘、以及对称设置于介质圆盘左右两侧的两个介质基板平板波导，介质圆盘用于实现双圆极化辐射且能够旋转实现机械辅助扫描；上层金属板用于固定介质层，并设置有圆形通孔放置遮挡辐射口面。本发明专利技术天线解决了传统VICTS天线设计的极化为线极化，受多径干扰的影响大不利于卫星通信，以及传统Pillbox天线设计的波束覆盖范围有限，且扫描角度的问题，具有宽波束扫描范围、圆极化、低剖面和较低成本的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械辅助扫描天线阵领域，涉及大角度扫描和双圆极化天线阵，具体为左旋圆极化和右旋圆极化分别应用于左馈端口和右馈端口天线。

技术介绍

1、车载卫星通信需要一种具有宽波束扫描范围、圆极化、低剖面和较低成本的天线解决方案。在卫星通信中，圆极化波受多径效应和极化畸变的影响较小，对接收天线没有严苛的摆放姿态要求，因而一般在卫星通信系统中采用圆极化天线。而双圆极化能够适应多种信号极化，避免信号接收困难的问题，并通过提供两种正交极化方式有效提升系统的信道容量。相比于单圆极化天线，双圆极化天线在卫星通信中具有更大的优势。

2、先进的电扫相控阵具备大角度扫描和低剖面的特点，但成本较高；机械扫描是一种更低成本的选择，但是立体剖面高、扫描速度慢。因此，结合了电扫相控阵和机械扫描的优势的平面机械辅助扫描成为一种理想的低剖面、低成本解决方案。

3、常见的平面机械辅助扫描天线有平面透镜天线、pillbox类天线以及victs天线。平面透镜天线为端射天线，因此不适合作为车载卫星通信天线。pillbox天线拥有更低的剖面，更利于集成，同时适合多极化设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种工作在Ka的双圆极化大角度扫描低成本微带天线，其特征在于，该天线左右镜像对称，包括从下至上依次设置的下层金属板、介质层、上层金属板；

2.如权利要求1所述的一种工作在Ka的双圆极化大角度扫描低成本微带天线，其特征在于，所述介质圆盘包括圆形介质基板及其上下表面的覆铜层，其中上表面的覆铜层中部设置有辐射结构；所述辐射结构包括若干平行设置的微带传输线、以及若干辐射单元；所述辐射单元采用三角栅格排布，各辐射单元由位于微带传输线两侧的4个矩形辐射贴片组成，每个矩形辐射贴片各有一个顶角与微带传输线连接，沿电磁波行进方向各顶角的间距为四分之一工作波长，同时矩形辐射贴片依次旋转90°...

【技术特征摘要】

1.一种工作在ka的双圆极化大角度扫描低成本微带天线，其特征在于，该天线左右镜像对称，包括从下至上依次设置的下层金属板、介质层、上层金属板；

2.如权利要求1所述的一种工作在ka的双圆极化大角度扫描低成本微带天线，其特征在于，所述介质圆盘包括圆形介质基板及其上下表面的覆铜层，其中上表面的覆铜层中部设置有辐射结构；所述辐射结构包括若干平行设置的微带传输线、以及若干辐射单元；所述辐射单元采用三角栅格排布，各辐射单元由位于微带传输线两侧的4个矩形辐射贴片组成，每个矩形辐射贴片各有一个顶角与微带传输线连接，沿电磁波行进方向各顶角的间距为四分之一工作波长，同时矩形辐射贴片依次旋转90°，以实现双圆极化。

3.如权利要求2所述的一种工作在ka的双圆极化大角度扫描低成本微带天线，其特征在于，所述辐射贴片中部设置有u型槽。

4.如权利要求2所述的一种工作在ka的双圆极化大角度扫描低成本微带天线，其特征在于，所述微带传输线的两端设置有梯形过渡结构。

5.如权利要求2所述的一种工作在ka的双圆极化大角度扫描低成本微带天线，其特征在于，所述介质基板平板波导包括介质基板及其上下表面的覆铜层，所述介质基板的外侧为弧形，内侧为半圆形，且沿电磁波传输方向设置有阶梯结构；所述介质基板下表面覆铜层的外边缘刻蚀有与馈电网络的输出端口形状匹配的弧形槽，作为介质基板平板波导的输入端口，介质基板平板波导的输出端口为贴近介质圆盘的圆柱形面。

6.如权利要求5所述的一种工作在ka的双圆极化大角度扫描低成本微带天线，其特征在于，所述馈电网络分为左右两部分，其中左侧部分包括阶梯匹配波导、平面喇叭、梯形平面波导、平面波过渡结构，右侧部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪斌，程钰间，何宗锐，吴亚飞，古旭鹏，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：