一种基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线.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CN113013640A(43)申请公布日2021.06.22(21)申请号202110241870.8H01Q1/48(2006.01)(22)申请日2021.03.04(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)发明人姜文蒲彦席延孙红兵孙磊(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人姚咏华(51)Int.Cl.H01Q21/00(2006.01)H01Q21/06(2006.01)H01Q15/24(2006.01)H01Q15/00(2006.01)H01Q1/50(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称一种基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线(57)摘要本发明公开了一种基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线，包括自上而下分布的上层介质板、中层介质板和下层介质板；中层介质板上表面印制有超表面结构，下层介质板上表面印制有金属地板，下表面印制有馈电结构。超表面结构由N×N个超表面模块构成；超表面模块由M×M个基本单元构成。金属地板蚀刻有S×S个缝隙天线阵；缝隙天线阵由T×T个条形缝隙构成，馈电结构由S×S个馈电子单元构成；馈电子单元由T×T个金属条带构成。超表面模块、缝隙天线阵和馈电子单元均按照沿中心顺时针旋转分布；馈电结构在预留的同轴线焊盘处进行同轴馈电。本发明实现了在不降低天线辐射性能的基础上实现了显著的散射抑制效果。CN113013640ACN113013640A权利要求书1/1页1.一种基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线，其特征在于，包括自上而下分布的上层介质板(1)、中层介质板(2)和下层介质板(3)；所述中层介质板(2)上表面印制有超表面结构(4)，所述下层介质板(3)上表面印制有金属地板(5)，下表面印制有馈电结构(6)；所述超表面结构(4)由N×N个棋盘式排布的超表面模块(41)构成；所述超表面模块(41)由M×M个L型贴片、方形贴片和曲折条带构成的基本单元(411)构成，N≥2，M≥2；所述金属地板(5)蚀刻有S×S个棋盘式排布的缝隙天线阵(51)；所述缝隙天线阵(51)由T×T个条形缝隙(511)构成，S≥2，T≥2；所述馈电结构(6)由S×S个棋盘式排布的馈电子单元(61)构成；所述馈电子单元(61)由T×T个矩形短条带(6111)和矩形长条带(6112)构成的金属条带(611)构成；超表面模块(41)、缝隙天线阵(51)和馈电子单元(61)均按照沿中心顺时针旋转分布；馈电结构(6)在预留的同轴线焊盘(6113)处进行同轴馈电。2.根据权利要求1所述的基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线，其特征在于，所述基本单元(411)包括一组沿对角线对称分布的L型贴片(4111)、一组设于L型贴片(4111)中沿对角线对称分布的曲折条带(4112)和一组设于曲折条带(4112)之间的方形贴片(4113)。3.根据权利要求2所述的基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线，其特征在于，所述L型贴片(4111)的弯折内角上设有凸起。4.根据权利要求2所述的基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线，其特征在于，所述曲折条带(4112)为框型结构，方形贴片(4113)的对角与曲折条带(4112)的框型端部对应。5.根据权利要求1所述的基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线，其特征在于，所述T×T个条形缝隙(511)每个缝隙长度宽度相同。6.根据权利要求1所述的基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线，其特征在于，所述矩形短条带(6111)和矩形长条带(6112)垂直分布，矩形短条带(6111)与条形缝隙(511)对应，同轴线焊盘(6113)设在矩形长条带(6112)下方。7.根据权利要求1所述的基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线，其特征在于，所述上层介质板(1)与中层介质板(2)之间的距离小于中层介质板(2)与下层介质板(3)之间的距离。8.根据权利要求1所述的基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线，其特征在于，所述三层介质板的厚度相同。9.根据权利要求1‑8任一项所述的基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线，其特征在于，极化转换超表面在6.7‑27.4GHz的宽频率范围内极化转换率PCR大于96％，所述低RCS高增益圆极化阵列天线在7.22‑30.81GHz的宽频带内RCS减缩超过10dB，天线增益平均提高3.1dB。2CN113013640A说明书1/5页一种基于极化转换超表面的低RCS高增益圆极化阵列天线技术领域[0001]本发明属于天线技术领域，