一种低剖面宽带宽角扫描相控阵天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110380233A(43)申请公布日2019.10.25(21)申请号201910647902.7H01Q1/50(2006.01)(22)申请日2019.07.18H01Q1/38(2006.01)(66)本国优先权数据201811640588.12018.12.29CN(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市雁塔区太白南路2号(72)发明人翁子彬喻宏伟焦永昌张立张炫(74)专利代理机构陕西电子工业专利中心61205代理人杨春岗陈宏社(51)Int.Cl.H01Q21/06(2006.01)H01Q21/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种低剖面宽带宽角扫描相控阵天线(57)摘要本发明提出了一种低剖面宽带宽角扫描相控阵天线，包括M×N个相控阵列天线单元，其中，M×N≥2，M和N为正整数；所述相控阵列天线单元自上而下依次层叠设置有金属贴片、上层介质基板、纸蜂窝结构、馈电结构、金属背腔、威尔金森功分器、下层介质基板和金属地板；所述纸蜂窝结构包括上层纸蜂窝板和下层纸蜂窝板，所述馈电结构由馈电贴片、馈电介质基板和馈电铜柱组成，所述馈电铜柱的上端和下端分别与馈电介质基板和威尔金森功分器连接；所述金属背腔位于该下层介质基板的上表面，用于实现相控阵列天线的宽带和宽角扫描特性。本发明解决了传统微带贴片相控阵天线带宽窄，剖面高，重量大和角扫描窄的技术问题，扩展天线的实际应用范围。CN110380233ACN110380233A权利要求书1/1页1.一种低剖面宽带宽角扫描相控阵天线，包括M×N个相控阵天线单元，其中，M×N≥2，M和N为正整数；所述相控阵天线单元自上而下依次层叠设置有金属贴片(1)、上层介质基板(2)、纸蜂窝结构(3)、馈电结构(4)、金属背腔(5)、威尔金森功分器(6)、下层介质基板(7)和金属地板(8)；其特征在于，所述纸蜂窝结构(3)包括上层纸蜂窝板(31)和下层纸蜂窝板(32)，所述馈电结构(4)由馈电贴片(41)、馈电介质基板(42)和馈电铜柱(43)组成，所述馈电贴片(41)印制在所述馈电介质基板(42)的上表面，且位于上层纸蜂窝板(31)与下层纸蜂窝板(32)之间，所述馈电铜柱(43)的上端穿过该下层纸蜂窝(32)并与馈电介质基板(42)连接，该馈电铜柱(43)的下端与威尔金森功分器(6)连接；所述的金属背腔(5)位于该下层介质基板(7)的上表面，该金属背腔(5)与下层介质基板(7)形成的凹陷开口朝着相控阵天线的上方，用于实现相控阵天线的宽带和宽角扫描特性。2.根据权利要求1所述的一种低剖面宽带宽角扫描的相控阵天线，其特征在于，所述金属贴片(1)中心与上层介质基板(2)中心重合，其中，该金属贴片(1)的长为L1，宽为W1，其中，80mm≤L1≤90mm，宽70mm≤W1≤80mm。3.根据权利要求1所述的一种低剖面宽带宽角扫描的相控阵天线，其特征在于，所述馈电贴片(41)长为FL1，宽为FW1，其中，8.5mm≤FL1≤9.5mm，宽31mm≤FW1≤32mm。4.根据权利要求1所述的一种低剖面宽带宽角扫描的相控阵天线，其特征在于，所述金属背腔(5)长为GL1，高为GH1，宽为GW1，其中，120mm≤GL1≤130mm，5mm≤GH1≤15mm，100mm≤GW1≤110mm。5.根据权利要求1所述的一种低剖面宽带宽角扫描的相控阵天线，其特征在于，所述上层纸蜂窝板(31)的长为PL1，宽为PW1，高为PH1，其中，80mm≤PL1≤90mm，75mm≤PW1≤85mm，10mm≤PH1≤20mm；下层纸蜂窝板(32)的长为PL2，宽为PW2，高为PH2，其中，80mm≤PL2≤90mm，70mm≤PW2≤80mm，5mm≤PH2≤15mm。2CN110380233A说明书1/5页一种低剖面宽带宽角扫描相控阵天线技术领域[0001]本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种低剖面宽带宽角扫描相控阵天线，可用于具有宽带宽角扫描特性的雷达及无线通信系统中。背景技术[0002]相控阵天线在雷达和通信中有着广泛的应用，随着无线通信技术的快速发展对相控阵天线的性能指标提出了更高的要求，其中具有更宽的工作频带和更大的扫描范围是相控阵天线所需求的最重要两个特征。在相控阵天线出现之前的机械扫描天线只能通过机械装置的转动来实现天线扫描，相控阵天线则是在阵列天线的基础上发展起来的一种新的天线形式,它通过移相器控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状,从而达到波束扫描的目的，由于其能够高速，准确的实现波束扫描，自问世以来就引起了广泛的关注。在相控阵雷达，通信基站，抗干扰导航等诸多应用中，一方面要求天线