[发明专利]宽角度高增益北斗导航系统星载低剖面天线阵列

摘要

本发明公开了一种宽角度高增益北斗导航系统星载低剖面天线阵列。该天线阵列以双频圆极化层叠微带天线为单元，采用36个单元均匀分布在等间距的三个圆环，天线阵列的馈电网络采用微带圆环形式，同一圆环上各天线单元的激励等幅同相。通过各单元激励幅度和相位的加权来实现马鞍形方向图，达到等功率辐射的目的。天线单元共有四层：由下到上分别是两层介质层、两层泡沫层；两层介质层中间共用金属地板，金属地板开有十字缝隙，两个终端开路的微带线对称分布于十字缝隙的上下两侧；两个辐射圆贴片分别位于两层泡沫层的上表面，两圆贴片的圆心在一条垂直线上。馈电网络采用微带圆环形式，保证了每一圆环上的天线单元所加激励等幅同相。

主权项

1.一种宽角度高增益北斗导航系统星载低剖面天线阵列，其特征在于，采用36个双频圆极化层叠微带天线单元，第1～6共6个天线单元均匀分布在最里层的圆环上，第7～18共12个天线单元均匀分布在中间层的圆环上，第19～36共18个天线单元均匀分布在最外层的圆环上，三个圆环等间距分布，天线阵列的馈电网络采用微带圆环形式，同一圆环上各天线单元的激励等幅同相；天线单元共有4层，由下到上依次为：第一介质层(2)、第二介质层(3)、第一泡沫层(4)、第二泡沫层(5)：其中第一介质层(2)和第二介质层(3)中间共用金属地板(22)，金属地板(22)上开有十字缝隙(221)和耦合缝隙(222)；第一介质层(2)的下表面设有下微带线层(21)，第二介质层(3)的上表面设有上微带线层(31)，下微带线层(21)和上微带线层(31)分别设置一个终端开路的微带线，该两个终端开路的微带线垂直分布于十字缝隙(221)的两侧；下微带线层(21)还设有下层耦合微带线(216)，上微带线层(31)还设有上层耦合微带线(316)，下层耦合微带线(216)和上层耦合微带线(316)通过耦合缝隙(222)形成定向耦合器，下层耦合微带线(216)的两端分别为天线输入端口(214)和直通端口(215)，上层耦合微带线(316)的两端分别为耦合端口(314)和隔离端口(315)，天线输入端口(214)与下微带线层(21)中终端开路的微带线相接、耦合端口(314)与上微带线层(31)中终端开路的微带线相接，下微带线层(21)和上微带线层(31)中信号有90°的相位差实现圆极化；第一泡沫层(4)的上表面设有第一圆形金属贴片(41)、第二泡沫层(5)的上表面设有第二圆形金属贴片(51)，第一圆形金属贴片(41)和第二圆形金属贴片(51)的圆心在一条垂直线上；所述微带馈电网络(11)位于天线单元的第一介质层(2)下面的介质层(1)的下表面，对应于阵列天线单元的分布，微带馈电同样有三个圆环，最里面一圈的第一～六过孔(f1～f6)分别和第1～6天线单元的输入端口(214)相连，中间一圈第七～十八过孔(f7～f18)分别和第7～18天线单元的输入端口(214)相连，最外面一圈第十九～三十六过孔(f19～f36)分别和第19～36天线单元的输入端口(214)相连；整个阵列天线单元的输入端口(f0)位于馈电网络的中心。