[发明专利]一种紧耦合低剖面超宽带双极化相控阵阵列天线

说明书

本发明公开了一种紧耦合低剖面超宽带双极化相控阵阵列天线，四层宽角匹配层可以选择不同介电常数的材料进行匹配，可以有效增加阻抗带宽和扫描角度；通过在偶极子正下方添加圆环型金属贴片，可以增加耦合电容，抵消由于地板短路而造成的电感，进而有效拓宽低频带宽；通过在偶极子末端开缝并添加金属圆盘，可以调节偶极子间的耦合电容和偶极子与下层圆环形金属贴片之间的耦合电容；通过使用两个对称的金属化短路过孔，将圆环形金属贴片和铝基板相连接，可以将共模谐振移到有效带宽之外，达到拓宽带宽的目的；通过在偶极子长臂和短臂的馈电端使用不同大小的馈电端口，可以有效降低高频段有源驻波比。

技术领域

本发明属于技术领域，具体涉及一种紧耦合低剖面超宽带双极化相控阵阵列天线。

背景技术

随着无线通信和电子工艺的快速发展，相控阵天线阵列也朝着低剖面，超宽带，多功能化的方向发展。低剖面、小尺寸意味着在某些狭小的空间内，如卫星，战机机翼等，可以安装高性能雷达天线；超宽带技术具有传输速率高、容量大、成本低、抗干扰能力强等优势，这使得超宽带技术成为最具竞争力和发展前景的技术之一；双极化天线因其能在同一频段内接收不同极化方式的电磁波，如垂直极化和水平极化；或者左旋圆极化和右旋圆极化，实现了频分复用，极大的扩展了通信系统的容量；紧耦合技术在近几年也因其能极大扩展阻抗带宽和扫描角度而被各大研究机构投入研究。因此，研究和设计基于紧耦合技术的低剖面超宽带双极化相控阵天线阵列有着非常广阔的前景和实用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种紧耦合低剖面超宽带双极化相控阵阵列天线，易于加工。

一种双极化相控阵天线，包括9层，从上到下依次为：L1～L9层；

L1、L2、L3、L4层为采用不同厚度和介电常数组合形成的宽角匹配层；

L5层为介质板，上表面设置有两组互相垂直的偶极子，由此构成领结型双偶极子天线；

L6层、L7层和L8层为介质层；

L9层为铝基板，其中，双偶极子天线的馈电过孔与铝基板连接。

较佳的，L1层是介电常数为10.2的Arlon AD1000介质层；L2层是介电常数为1.25的Rohacell 200WF介质层；L3层是介电常数为6.15的Rogers RO6006介质层；L4层是介电常数为3.2的Taconic TLC介质层。

较佳的，L5层为介质板的下表面设置圆环形金属贴片，其圆心与双极化偶极子末端的中心重合。

较佳的，两组偶极子末端围成的区域中，设有一个金属圆盘。

较佳的，每组偶极子长臂的馈电端口的直径大于短臂的馈电端口直径。

较佳的，L7层是介电常数为1.96的RT5880LZ介质层，在L7层的上下表面的边缘处设置“凹”型金属贴片，且该“凹”型金属贴片嵌在金属化的馈电过孔上。

较佳的，L8层对应于每对偶极子的馈电过孔位置开有圆环形开缝，圆环形开缝中间形成一个隔离的圆盘。

较佳的，L1层、L2层和L3层均在中部开有圆孔，该圆孔的圆心对准两组偶极子末端的中心。

较佳的，L1层、L2层和L3层的每一层的四角各开一个缺口，当天线单元阵列布置时，相邻4个角上的缺口围成一个圆柱形缺口。

本发明具有如下有益效果：