[发明专利]一种正交结构的双频VICTS相控阵天线

说明书

本发明公开了一种正交结构的双频VICTS相控阵天线，属于天线技术领域。该天线包括辐射层和馈电层，所述辐射层和馈电层通过相对旋转实现改变CTS天线的相位；所述辐射层为CTS阵列，且采用正交结构实现，所述正交结构具体的CTS阵列具有两维，一维沿X轴正方向，为发射；另一维沿Y轴正方向，为接收，实现天线收发共口径。本发明可在任何射频/微波频段实现双频共口径工作天线，例如C、S、X、Ku、Ka、Q等微波频段，其波束具有可调性，能量集中，抗干扰性强，且指向性高，孔径效率高。

技术领域

本发明涉及VICTS天线领域，尤其涉及一种正交结构的双频VICTS相控阵天线。

背景技术

随着对无线通讯要求的越来越高，以及科学技术水平的大幅度提升，作为无线通讯中收发信号的天线，也面临着种种近乎苛刻的高要求。现在，一个好的天线设计，可能具有低剖面、小型化、超宽带、高增益、功率容量大、多维度扫描、极化纯度高等一个或者多个特殊性能，但对于很多传统天线，显然不能满足这些要求。

微带天线是最常用的一种天线，因为它的制作简易、成本低廉、容易大批量的生产，同时又有很低的剖面，能够与各种蒙皮结构共形，不同的微带结构还可实现超宽带、多频段等性能。但是，随着频率的升高，微带天线的损耗会大幅增加。另外，微带天线对尺寸的敏感度十分高，稍微一点点的差别就会导致性能偏差，对选用的介质材料也是同样敏感，这就给加工带来了麻烦。

波导缝隙天线相比较微带天线而言，它的损耗就小的多，且功率容量很大，极化纯度又高。同时，一些波导缝隙天线还有赋形的能力，产生波瓣宽度较窄的主瓣等优点。但是，在高频率的工作频段，波导缝隙天线的设计就相当复杂，且对于加工精度的要求也十分高，这些缺点无疑制约着波导缝隙天线的使用。

在雷达系统中，传统抛物面天线由于其高效率、良好的方向图特性常得到应用，但是，抛物面天线也存在体积大、重量和成本高等缺点。

早在上个世纪 90 年代初期，位于美国的 Hughes 航空公司就提出了一种连续横向支节天线 (CTS, Continuous Transverse Stub)，亦可称作平板无源相控阵（FPPA,Flatbed Passive Phased Array），它的工作原理很像传统的缝隙天线，都是从漏波天线的理论出发。但不同的是，CTS 天线是在传输结构为平行板的波导表面上，开连续的、且贯穿其表面的开路支节，通过这种变化，它可以达到近 70%的效率，且增益十分高，又能工作在高频带上，这就比传统的缝隙天线强了很多。

但是目前，仍然面临着以下问题需要解决：

1、传统微带天线损耗大，工作效率低，稳定性差。

2、传统抛物面天线体积大，重量高。

3、CTS天线波束固定，不可调，且工作频段单一，加工难度大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种正交结构的双频VICTS相控阵天线。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种正交结构的双频VICTS相控阵天线，包括辐射层和馈电层，所述辐射层和馈电层通过相对旋转，实现改变CTS天线的相位；所述辐射层为CTS阵列，采用正交结构实现，所述正交结构具体为CTS阵列具有两维，一维沿X轴正方向，为发射；另一维沿Y轴正方向，为接收，实现天线收发共口径。

进一步的，所述CTS阵列中为发射的一维的CTS周期为P1，为接收的一维的CTS周期为P2；周期P1与P2根据天线工作频率进行具体设计，其中，8mmP1P214mm。

进一步的，天线的辐射层和馈电层为圆形，半径为D，其中，天线口径D根据需求进行设计，口径D在300mm~800mm之间，天线整体高度在30mm-40mm之间。

进一步的，所述CTS阵列内填充了液体固化材料。