低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线.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CN107104274A(43)申请公布日2017.08.29(21)申请号201710221915.9H01Q21/29(2006.01)(22)申请日2017.04.06(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人梁仙灵任杰耿军平朱卫仁贺冲金荣洪(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中(51)Int.Cl.H01Q1/38(2006.01)H01Q1/48(2006.01)H01Q1/50(2006.01)H01Q1/52(2006.01)H01Q21/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线(57)摘要本发明提供了一种低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线，包括：金属地板和设置在金属地板上的多个辐射单元；辐射单元为圆极化正交偶极子单元；所述多个辐射单元分布形成相互同心的圆环子阵列；辐射单元与阵面法向之间具有倾角，以使辐射单元的主波束偏离阵面法向。与现有的宽角阵列波束扫描天线阵列技术相比，本发明由于采用了全新的布局方式，通过圆极化单元的倾斜并结合涟漪状的金属地板使得阵列具有宽带的圆极化宽角阵列波束扫描的特性。同时，由于阵列采用涟漪状的布局，阵列相比于传统的阵列还有剖面低、占据空间小等优点。CN107104274ACN107104274A权利要求书1/1页1.一种低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线，其特征在于，包括：金属地板和设置在金属地板上的多个辐射单元；辐射单元为圆极化正交偶极子单元；所述多个辐射单元分布形成相互同心的圆环子阵列；辐射单元与阵面法向之间具有倾角，以使辐射单元的主波束偏离阵面法向。2.根据权利要求1所述的低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线，其特征在于，所述多个辐射单元在偏离阵面法向±60°的圆锥形空间范围内方位角全覆盖。3.根据权利要求1所述的低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线，其特征在于，金属地板为涟漪状金属地板，所述涟漪状金属地板包括单元一侧金属壁和单元对侧金属壁，辐射单元嵌入在单元一侧金属壁上。4.根据权利要求3所述的低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线，其特征在于，金属地板将辐射单元的辐射部分与馈电部分相分隔开。5.根据权利要求3所述的低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线，其特征在于，作为反射地板的所述单元一侧金属壁与水平面的夹角相同于辐射单元偏离阵面法向的倾角；同一圆环子阵列中的辐射单元之间在周向上均布。6.根据权利要求1所述的低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线，其特征在于，辐射单元包括正交偶极子、同轴线、同轴接头；辐射单元的正交偶极子印刷在微波介质板上，微波介质板的下方为一金属腔，正交偶极子通过同轴线连接至同轴接头；金属腔的底端嵌入金属地板。7.根据权利要求1所述的低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线，其特征在于，一部分相邻圆环子阵列的辐射单元的所述倾角之间相同，另一部分相邻圆环子阵列的辐射单元的所述倾角之间不相同。8.根据权利要求5所述的低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线，其特征在于，辐射单元边长为λ/2且高度为λ/4，金属腔的深度为λ/4，同轴线长λ/4，金属环高度为λ/4；其中，λ为工作频率中心频点对应的自由空间波长。9.根据权利要求3所述的低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线，其特征在于，同心的圆环子阵列共有3个，分别记为内环、中环、外环；内环、中环、外环中的辐射单元的数量分别为10、22、32；内环、中环中的辐射单元偏离阵面法向的倾角为40°；外环中的辐射单元偏离阵面法向的倾角为50°；内环、中环、外环中单元对侧金属壁与水平面的夹角为30°。10.根据权利要求1所述的低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线，其特征在于，当低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线扫描0°～10°时，激励所有的辐射单元；当低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线的主波束扫描10°～60°的范围时，只激励辐射单元法向方位角在扫描方向方位角±90°的扇区范围内的辐射单元，对应所有辐射单元总数的一半。2CN107104274A说明书1/4页低剖面的宽带的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线技术领域[0001]本发明涉及一种阵列天线，具体地，涉及具有低剖面和宽带特性的宽角阵列波束扫描圆极化阵列天线。背景技术[0002]随着无线通信技术的发展，具有圆极化特性的天线占据有越来越重要的地位。由于圆极化具有减小多径效应带来的对通信线路的干扰，能减少信号传输时由于极化失配带来的能量损失并且为天线的放置取向提供了更多的自