相控阵天线及雷达装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115966918A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202310031901.6(22)申请日2023.01.10(71)申请人桂林电子科技大学地址541000广西壮族自治区桂林市七星区金鸡路1号(72)发明人张法碧陈志成李海鸥(74)专利代理机构深圳市沈合专利代理事务所(特殊普通合伙)44373专利代理师颜钟惠彭姣平(51)Int.Cl.H01Q21/00(2006.01)H01Q1/38(2006.01)H01Q1/48(2006.01)H01Q1/36(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称相控阵天线及雷达装置(57)摘要本申请提供了一种相控阵天线及雷达装置，本申请提供的相控阵天线，将相控阵天线辐射单元层贴合在第一基板的第一面，而将第一基板的第二表面设置成具有不同高度的第一区域和第二区域，以将具有耦合间隙阵列的接地板贴合在高度相对较低的第二区域上，再在接地板的另一面贴合第二基板，然后分别在第一基板的第一区域以及第二基板远离接地板的一面贴合射频前端电路层和馈电网络层，以通过馈电网络层将射频前端电路层输出的射频信号和/或电磁波发射控制信号反馈至相控阵天线辐射单元层，从而使得相控阵天线辐射单元层分时以相应的扫描角度辐射电磁波。因此，本申请提供的相控阵天线的带宽较大，且结构简单，制备成本低，容易实现。CN115966918ACN115966918A权利要求书1/2页1.一种相控阵天线，其特征在于，包括第一基板(1)、相控阵天线辐射单元层(2)、接地板(3)、第二基板(4)、射频前端电路层(5)以及馈电网络层(6)；所述第一基(1)板具有相对的第一面(A)和第二面，所述第二面具有相邻的第一区域(B1)和第二区域(B2)，所述第一区域(B1)相对所述第二区域(B2)凸起；所述相控阵天线辐射单元层(2)设置在所述第一基板的所述第一面(A)；所述接地板(3)具有相对的第三面和第四面，所述第三面与所述第二区域(B2)相贴合，且所述接地板(3)具有由所述第三面贯穿至所述第四面的耦合间隙阵列(31)，所述耦合间隙阵列(31)用于耦合所述相控阵天线辐射单元层(2)和所述馈电网络层(6)；所述第二基板(4)具有相对的第五面和第六面，所述五面与所述第四面相贴合；所述射频前端电路层(5)设置在所述第一区域(B1)，用于控制所述相控阵天线辐射单元层(2)分时发射和/或接收电磁波；所述馈电网络层(6)设置在所述第六面，用于所述相控阵天线辐射单元层(2)与所述射频前端电路层(5)之间的馈电。2.根据权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述第一基板(1)与所述第二基板(4)分别为介质基板，且所述第一基板(1)的介电常数大于所述第二基板(4)的介电常数。3.根据权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述第一区域(B1)相对所述第二区域(B2)凸起的高度与所述接地板(3)和所述第二基板(4)沿叠置方向的厚度之和相等。4.根据权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述相控阵天线辐射单元层(2)包括设置在所述第一面(A)的辐射贴片阵列。5.根据权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述耦合间隙阵列(31)中的各耦合间隙为贯穿所述接地板(3)的通孔，所述通孔的中心与所述相控阵天线辐射单元层(2)中对应的天线辐射单元的中心对齐，至少一个所述通孔在长度方向包括依次相连的第一部分、第二部分以及第三部分，所述第一部分和所述第三部分关于所述第二部分对称，且所述第一部分的宽度沿着远离所述第二部分方向逐渐增加；所述第一部分的最大宽度与最小宽度之间的大小关系满足第一预设关系；所述第二部分的宽度与至少一个所述通孔的宽度之间的大小关系满足第二预设关系。6.根据权利要求1所述的相控阵天线，其特征在于，所述馈电网络层(6)包括多个子网，每一个所述子网包括与所述射频前端电路层(5)的对应输出端连接的子网输入端(61)，与所述子网输入端(61)连接的微带线(63)以及分别与所述微带线(63)连接的多个子网输出端(62)，各个所述子网输出端(62)与对应的所述子网输入端(61)之间的所述微带线(63)的长度不同。7.根据权利要求6所述的相控阵天线，其特征在于，所述馈电网络层(6)中的各个所述子网输出端(62)构成的子网输出端(62)阵列与所述耦合间隙阵列(31)的位置相对应；所述子网输出端(62)阵列中的各个所述子网输出端(62)在所述接地板(3)上的投影区域经由所述耦合间隙阵列(31)中对应耦合间隙的宽度方向延伸，并贯穿对应的所述耦合间隙，且所述投影区域的外缘与对应所述耦合间隙的中心之间的距离与所述相控阵天线的工作波长之间的关系为第三预设关系。8.根据权利要求6所述的相控阵天线