[发明专利]紧耦合圆极化共口径天线

说明书

本发明涉及一种紧耦合圆极化共口径天线，所述天线包含低频圆极化紧耦合天线单元、高频介质谐振器天线单元，所述高频介质谐振器天线单元位于低频圆极化紧耦合天线单元的井字形栅格中部；低频圆极化紧耦合单元的剖面高度小于高频介质谐振器天线高度的1.2倍。该天线实现了低频圆极化紧耦合天线阵列与高频天线阵列间的共口径设计，解决了低频圆极化紧耦合天线阵列对于空间尺寸占用而无法进行高频阵列排布的问题，同时具有阵列结构简单、实用性强的特点。

技术领域

本发明属于无线电通信技术领域，具体涉及紧耦合圆极化共口径天线。

背景技术

伴随着国防军事技术及移动通信技术的飞速更新，对天线系统的集成度、体积、重量提出了越来约严格的要求，共口径天线由于其能够在同一口径中集成不同频段或不同极化的天线，起到节省空间、降低成本、提高设备集成度的效果，代表着未来天线发展的趋势。圆极化具有抗雨衰和抗电离层散射的特点，在移动通信和雷达探测领域均有广泛应用。

在对相控阵功率孔径积有着严格要求的应用场景中，天线往往被设计为紧耦合类型，单元间距远小于波长，这样便可以在同样的口径下布置更多的发射通道，增加系统的辐射功率。传统的紧耦合共口径天线通常为不同频段的两种线极化天线，彼此平行或垂直放置；圆极化紧耦合天线会将天线口面分割为细小的网格，有限的空间会带来严重的互耦问题，对其余频段的集成具有相当大的挑战。综上所述，设计紧耦合圆极化共口径天线具有很强的工程应用价值，但实现在紧耦合圆极化阵列中集成其它频段的天线具有相当大的挑战，目前仍缺乏能实行的解决方案。

发明内容

针对上述技术现状，本发明提供了一种紧耦合圆极化共口径天线，该天线实现了低频圆极化紧耦合天线阵列与高频天线阵列间的共口径设计，解决了低频圆极化紧耦合天线阵列对于空间尺寸占用而无法进行高频阵列排布的问题，同时具有阵列结构简单、实用性强的特点。

本发明提出了一种紧耦合圆极化共口径天线，所述天线包含低频圆极化紧耦合天线单元、高频介质谐振器天线单元，所述高频介质谐振器天线单元位于低频圆极化紧耦合天线单元的井字形栅格中部；低频圆极化紧耦合天线单元的剖面高度小于高频介质谐振器天线单元高度的1.2倍。

进一步的，所述低频圆极化紧耦合天线单元两两相连构成紧耦合圆极化天线阵列，其置于天线反射板上，所述低频圆极化紧耦合天线单元包括第一印制板、第二印制板和第一射频连接器，两块印制板正交放置，相邻两个低频圆极化紧耦合天线单元的印制板边缘相接，每四个两两相连的低频圆极化紧耦合天线单元的印制板形成井字栅格。

进一步的，所述共口径天线包含电桥，所述电桥的两个输出口与紧耦合圆极化天线单元两个线极化射频输出口对应相连。

进一步的，两个低频圆极化紧耦合天线单元的间距在高频波长的0.5倍以上。

进一步的，所述高频介质谐振器天线单元包含介质谐振器天线单元，其置于天线反射板上，所述介质谐振器天线单元包括高介电常数的矩形介质块和第二射频连接器，所述第二射频连接器通过天线反射板上的开孔，内导体贴合在介质谐振器天线单元表面。

进一步的，所述矩形介质块的方位和俯仰的尺寸小于高度尺寸。

进一步的，当高频介质谐振器天线阵列需要扫描时，高频介质谐振器天线单元的最大单元间距为dλ/1+sinθ，θ为扫描角度。

进一步的，所述介质谐振器天线单元通过天线反射板上的楔形限位结构安装于所述天线反射板上。

进一步的，低频圆极化紧耦合天线单元为P波段圆极化紧耦合天线单元，高频介质谐振器天线单元为L波段水平极化天线单元。

作为本申请的一种优选实施方案，所述共口径天线包含8*16的低频圆极化紧耦合天线阵列，以及4*8的高频介质谐振器天线单元构成的高频介质谐振器天线阵列。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：