[发明专利]一种阵列天线

权利要求书

1.一种阵列天线，包含辐射单元和馈电网络两个部分，其特征在于，所述辐射单元和馈电网络形成一个层状结构，该层状结构包含两层介质基片、三层金属层和一个粘贴介质层，从上至下分别为顶部金属层、第一层介质基片、粘贴介质层、中间金属层、第二层介质基片和底部金属层；顶部金属层用于形成所述辐射单元，所述顶部金属层包括辐射子阵以及位于每个辐射子阵中心的微带功分器，所述辐射子阵由呈阵列布置的金属贴片构成；中间金属层、第二层介质基片和底部金属层用于形成所述馈电网络，该馈电网络包括用于激励每个辐射子阵的基片集成波导；

所述金属贴片为正方形贴片，采用2×2^N的阵列排布形式，每行上2^N个金属贴片的对角线在一条水平直线上，每列上2个金属贴片的对角线在一条竖直直线上；所述微带功分器为由两条平行细窄微带线和将两条平行微带线在中部连接的中心微带线构成的一个“工”形结构，四个正方形金属贴片的一个角各自与“工”字形微带功分器的一个端口相连，这样的四个正方形金属贴片形成一个辐射子阵，整个辐射单元共有2^N-1个辐射子阵。

2.如权利要求1所述的阵列天线结构，其特征在于，在每个基片集成波导上开设有一个用于激励所述辐射子阵的横缝，该横缝的中心与辐射子阵中心的微带功分器的中心重合，横缝与中心微带线垂直，通过缝隙耦合激励位于顶部金属层的微带功分器，实现对顶部金属贴片的同相馈电；基片集成波导宽边横缝通过与横缝垂直的边上的端口输入信号，通过正置和反置相互交错的“T”形基片集成波导形成的功率分配网络给各个基片集成波导宽边横缝提供等幅等相的输入。

3.如权利要求2所述的阵列天线，其特征在于，N的值取2，即阵列规模为2×4，形成两个辐射子阵，采用两个位于第二层介质基片上的基片集成波导宽边横缝对两个子阵进行馈电，两个相邻的基片集成波导宽边横缝与从它们中间空隙穿过去的“T”形功分器的输出端口相连。

4.如权利要求2所述的阵列天线，其特征在于，N的值取3，即阵列规模为2×8，形成四个辐射子阵，采用四个位于第二层介质基片上的基片集成波导宽边横缝对四个子阵进行馈电，每两个相邻的基片集成波导宽边横缝与从它们中间空隙穿过去的第一“T”形功分器的输出端口相连，第一“T”形功分器的输入端口与一个从中间相邻两子阵之间的空隙穿过去的第二“T”形功分器的两个输出端分别相连，第一“T”形功分器和第二“T”形功分器的方向相反。

5.如权利要求2所述的阵列天线，其特征在于，N的值取4，即阵列规模为2×16，形成八个辐射子阵，采用八个位于第二层介质基片上的基片集成波导宽边横缝对八个子阵进行馈电，每两个相邻的基片集成波导宽边横缝与从它们中间空隙穿过去的第一“T”形功分器的输出端口相连，第一“T”形功分器的输入端口与一个从中间相邻两子阵之间的空隙穿过去的第二“T”形功分器的两个输出端分别相连，第二“T”形功分器的输入端口与一个从中间相邻两子阵之间的空隙穿过去的第三“T”形功分器的两个输出端分别相连，第一“T”形功分器和第二“T”形功分器的方向相反，第二“T”形功分器与第三“T”形功分器的方向相反。

6.如权利要求1-5任意一项所述的阵列天线，其特征在于，所采用的第一层介质基片的厚度为0.127mm,第二层介质基片的厚度为0.254mm。

7.如权利要求1-5任意一项所述的阵列天线，其特征在于，所述层状结构采用多层印制电路板工艺实现。