[发明专利]一种复合调控、连续相扫的相控阵天线

说明书

本发明公开的一种复合调控、连续相扫的相控阵天线，包括有“一”字排列的四个天线阵元、四个模拟移相器及一个一分四T型功分器；其中，每个天线阵元均通过一个模拟移相器与一分四T型功分器的其中一个输出端连接，一分四T型功分器的输入端与射频SMA接头相连接。该天线采用了分布式相位叠加技术，在保持良好的扫频特性上，极大程度上降低了天线成本，增强了天线的功能性和环境适应度。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种复合调控、连续相扫的相控阵天线。

背景技术

随着科学技术的不断发展，相控阵天线技术无论是在民事应用还是军事部署中都具有良好的应用前景。特别是在军事科学和武装装备中，相控阵天线具有诸多的优势，发挥着巨大的威力。相控阵天线接收或者发射电磁波的波束指向有规律的运动称为扫描。天线的波束扫描可分为机械扫描和电子扫描，前者相较于后者具有扫描速度快、效率高、调控性更强等优势，同时可免去机械扫描装置潜在存在的故障，所以在移动通信系统中应用更为广泛。但是电扫描相控阵系统结构较为复杂，为了达到一定的扫描角度会配备有昂贵的移相器，并且其调控参数较为单一。

现代通信中的电磁环境日益复杂化，天线作为直接面向复杂电磁环境的界面元件，调控性能的增强有着非常重要的作用。目前天线的调控正从单一参数的调控转化到多参数或复合参数的调控，以此来保证通信系统对环境有更好的适应度。值得一提的是在多数参数调控中，圆极化特性被广泛关注，它具有很多不可比拟的优点：圆极化天线减低了电磁信号的方向性的要求，线极化天线收发间需要进行严格的极化校准，否则就会导致极化失配，而圆极化天线就不存在这一问题。与此同时，圆极化天线还能够抑制多径反射和信号衰落；能够抑制电离层产生的法拉第效应。

综上所述，本发明着眼于满足无线通信系统的多功能、集成化、低成本的发展趋势，提出一种具有多参数复合调控、连续相扫特性的低成本相控阵天线。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合调控、连续相扫的相控阵天线，采用了分布式相位叠加技术，在保持良好的扫频特性上，极大程度上降低了天线成本，增强了天线的功能性和环境适应度。

本发明所采用的技术方案是，一种复合调控、连续相扫的相控阵天线，包括有“一”字排列的四个天线阵元、四个模拟移相器及一个一分四T型功分器；其中，每个天线阵元均通过一个模拟移相器与一分四T型功分器的其中一个输出端连接，一分四T型功分器的输入端与射频SMA接头相连接。

本发明的特征还在于，

天线阵元包括第一介质板，第一介质基板上表面印制有寄生辐射片；第一介质基板下方设置有第二介质基板，第二介质基与第一介质基板之间间隔有空气层；第二介质基板的上表面印制有主辐射片，第二介质基板的下表面印制有金属地板；金属地板的下方设置有第三介质基板，第三介质基板的下表面设置有馈电网络，馈电网络与主辐射片通过若干个金属探针连接。

第一介质基板采用相对介电常数为4.4、损耗角正切0.02，厚度为1mm的圆形介质材料；寄生辐射片为与第一介质基板的大小形状均相同的金属圆形片。

第二介质基板采用相对介电常数为3.5、损耗角正切0.01，厚度为0.5mm的介质材料。

第三介质基板采用相对介电常数为3.5、损耗角正切0.01，厚度为0.5mm的介质材料。

主辐射片为金属圆环片。

第一介质基板和第二介质基板间的空气层厚度为4mm。