[发明专利]基于末端重叠的双极化紧耦合相控阵天线

权利要求书

1.一种基于末端重叠的双极化紧耦合相控阵天线，包括多个周期排布的阵列单元，其特征在于：

所述阵列单元包括正方形介质基板(1)，偶极子天线(2)，介质宽角匹配层(3)，馈电结构(4)，金属地板(5)；

所述介质宽角匹配层(3)叠置于介质基板(1)上表面，偶极子天线(2)紧贴于介质基板(1)下表面，所述金属地板(5)平行置于介质基板(1)之下，所述馈电结构(4)置于介质基板(1)与金属地板(5)之间，上端与偶极子天线(2)相连，下端与金属地板(5)相连；

所述偶极子天线(2)为末端重叠的双极化紧耦合天线。

2.根据权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于：

所述偶极子天线(2)包括形状相同的第一偶极子单元(21)和第二偶极子单元(22)，

所述第一偶极子单元(21)呈领结形状，包括对称设置的第一偶极子臂(211)和第二偶极子臂(212)，所述第一偶极子臂(211)和第二偶极子臂(212)均由一矩形与一梯形底边连接面成，第一偶极子臂(211)的梯形顶边与第二偶极子臂(212)的梯形的边相对，两梯形顶边之间设有缝隙；

所述第二偶极子单元(22)呈领结形状，包括对称设置的第三偶极子臂(221)和第四偶极子臂(222)，所述第三偶极子臂(221)和第四偶极子臂(222)均由一矩形与一梯形底边连接面成，第三偶极子臂(221)的梯形顶边与第四偶极子臂(222)的梯形的边相对，两梯形顶边之间设有缝隙；

所述第一偶极子单元(21)的轴线平行于正方形介质基板(1)的一边，且第一偶极子单元(21)靠近该边，所述第二偶极子单元(22)的轴线与第一偶极子单元(21)的轴线垂直，且靠近正方形介质基板(1)的另一边，所述第二偶极子单元(22)的第四偶极子臂(222)的矩形与第一偶极子单元(21)的第二偶极子臂(212)的矩形垂直叠置。

3.根据权利要求2所述的相控阵天线，其特征在于：

所述馈电结构(4)包括竖向放置且相互垂直交叉的第一介质板(41)、第二介质板(42)，

所述第一介质板(41)的上端与第一偶极子单元(21)中轴线相连，所述第二介质板(42)的上端与第二偶极子单元(22)中轴线相连。

4.根据权利要求3所述的相控阵天线，其特征在于：

所述第二介质板(42)与第一介质板(41)的形状、结构相同；

所述第一介质板(41)外观呈矩形，包括两层印刷板(411、412)和置于所述两层印刷板(411、412)间的微带结构馈电巴伦。

5.根据权利要求4所述的相控阵天线，其特征在于：

所述金属地板(5)与第一介质板(41)下端相连处开有第一矩形缝隙(51)，所述第一矩形缝隙(51)位于第一偶极子臂(211)中轴线正下方；

所述金属地板(5)与第二介质板(42)下端相连处开有第二矩形缝隙(52)，所述第二矩形缝隙(52)位于第三偶极子臂(221)中轴线正下方。

6.根据权利要求1至5之一所述的相控阵天线，其特征在于：

所述介质宽角匹配层(3)的上表面涂覆一层开口谐振环结构的超表面(6)。

7.根据权利要求6所述的相控阵天线，其特征在于：

所述超表面(6)在天线工作频率为0到15GHz时，其等效的介质宽角匹配层的介电常数为3.66。

8.根据权利要求6所述的相控阵天线，其特征在于：

所述介质宽角匹配层(3)的厚度为6mm，相对介电常数为1.7。