一種用于二維相控掃描的雙頻雙圓極化共口徑天線陣的制作方法
【專利摘要】一種用于二維相控掃描的雙頻雙圓極化共口徑天線陣，覆蓋Ka頻段和Ku頻段。在兩個(gè)頻段的交疊部分，天線陣列的基本組成單元是8個(gè)Ka頻段金屬輻射片圍繞1個(gè)Ku頻段金屬輻射片；在邊緣部分，Ku頻段金屬輻射片之間需要調(diào)整間距，形成布局緊密的陣列，能夠有效降低副瓣，并抑制柵瓣；不同頻段天線采用不同極化方式的金屬輻射片形成雙圓極化，提高了共口徑天線的極化隔離度。本發(fā)明通過(guò)合理布局將Ka、Ku兩個(gè)頻段天線整合在同一個(gè)口徑中，并采用陣列優(yōu)化、極化隔離等手段將相互影響降至最小，可適用于多種要求低剖面、結(jié)構(gòu)緊湊的二維相控陣天線系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)大掃描角度的二維相掃。
【專利說(shuō)明】—種用于二維相控掃描的雙頻雙圓極化共口徑天線陣
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于二維相控掃描的雙頻雙圓極化共口徑天線陣，屬于天線【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]為解決二維相控陣天線系統(tǒng)中對(duì)于低剖面、結(jié)構(gòu)緊湊和大掃描角度的要求，共口徑天線陣成為一種趨勢(shì)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的共口徑天線，并沒(méi)有專門(mén)針對(duì)二維相控陣天線進(jìn)行設(shè)計(jì)，而大多數(shù)共口徑天線采用波導(dǎo)縫隙天線或者層疊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)共口徑，并且極化形式均為線極化。
[0003]專利雙頻段雙極化共口徑天線(CN201120122507.6)、共口徑變波束寬度波導(dǎo)裂縫陣天線(CN201210011667.2)、一種平板波導(dǎo)縫隙陣列天線(CN201020695361.X)所涉及到的共口徑天線均為波導(dǎo)縫隙天線，極化形式為線極化。L/S/X三波段雙極化平面天線陣(CN201010275940.3)和S/X雙波段雙極化共用口徑微帶振子與介質(zhì)諧振器陣列天線(CN200910198240.6)中的共口徑天線沒(méi)有涉及到更高頻率，并且采用多層板層疊結(jié)構(gòu)。一種雙頻寬帶波紋喇叭饋源天線(CN201110198475.2)所涉及的天線為波紋喇叭天線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低剖面、結(jié)構(gòu)緊湊、雙頻段、雙圓極化、適于大掃描角度的共口徑天線，可用于多種二維相控陣天線系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0006]一種用于二維相控掃描的雙頻雙圓極化共口徑天線陣，包括:微波介質(zhì)基片、Ka頻段金屬福射片、Ku頻段金屬福射片和接插件；
[0007]所述天線陣覆蓋Ka頻段和Ku頻段，Ka頻段金屬輻射片和Ku頻段金屬輻射片分布在微波介質(zhì)基片上，在中部區(qū)域?yàn)閮蓚€(gè)頻段的交疊部分，在邊緣部分為均布的Ku頻段金屬輻射片，在兩個(gè)頻段的交疊部分，天線陣列的基本組成單元包括個(gè)Ka頻段金屬輻射片和個(gè)Ku頻段金屬輻射片，該個(gè)Ka頻段金屬輻射片分布呈正方形，圍繞中心的個(gè)Ku頻段金屬輻射片；每個(gè)Ka頻段金屬輻射片和Ku頻段金屬輻射片下面均通過(guò)接插件穿透微波介質(zhì)基片連接一個(gè)射頻組件，形成瓦片式二維相控陣天線。
[0008]所述Ka頻段金屬輻射片和Ku頻段金屬輻射片均為正方形。
[0009]兩個(gè)相鄰的Ka頻段金屬輻射片之間的間距不大于0.5倍的Ka頻段波長(zhǎng)，
[0010]邊緣部分兩個(gè)相鄰的Ku頻段金屬輻射片之間的間距不大于0.43倍Ku頻段波長(zhǎng)。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012](I)本發(fā)明通過(guò)合理布局將Ka、Ku兩個(gè)頻段天線整合在同一個(gè)口徑中，并采用陣列優(yōu)化、極化隔離等手段將相互影響降至最小，可適用于多種要求低剖面、結(jié)構(gòu)緊湊的二維相控陣天線系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)大掃描角度的二維相掃。
[0013](2)通過(guò)對(duì)天線邊緣進(jìn)行合理布局，能夠有效降低副瓣、并抑制柵瓣，尤其是在大掃描角度的情況下；
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的天線陣列基本組成單元俯視圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的天線陣列俯視圖；
[0016]圖3為本發(fā)明天線陣列側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]本發(fā)明提供了一種用于二維相控掃描的雙頻雙圓極化共口徑天線陣，通過(guò)合理布局將Ka、Ku兩個(gè)頻段天線整合在同一個(gè)口徑中，并采用陣列優(yōu)化、極化隔離等手段將相互影響降至最小，可適用于多種要求低剖面、結(jié)構(gòu)緊湊的二維相控陣天線系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)大掃描角度的二維相掃。
[0019]如圖2、圖3所示，包括:微波介質(zhì)基片1、Ka頻段金屬輻射片2、Ku頻段金屬輻射片3和接插件4 ；Ka頻段金屬輻射片2和Ku頻段金屬輻射片3均為正方形。
[0020]微波介質(zhì)基片I是一層雙面敷銅微波介質(zhì)板，介質(zhì)板上表面通過(guò)腐蝕工藝形成所需天線陣列，下表面直接接觸地板。天線覆蓋的兩個(gè)頻率分別是Ka頻段和Ku頻段。
[0021]所述天線陣覆蓋Ka頻段和Ku頻段，Ka頻段金屬輻射片2和Ku頻段金屬輻射片3分布在微波介質(zhì)基片I上，在中部區(qū)域?yàn)閮蓚€(gè)頻段的交疊部分，在邊緣部分為均布的Ku頻段金屬輻射片3，在兩個(gè)頻段的交疊部分，如圖1所示，天線陣列的基本組成單元包括8個(gè)Ka頻段金屬輻射片2和I個(gè)Ku頻段金屬輻射片3，該8個(gè)Ka頻段金屬輻射片2分布呈正方形，圍繞中心的I個(gè)Ku頻段金屬福射片3,相當(dāng)于9個(gè)Ka頻段金屬福射片組成3*3陣列，之后將中間的一個(gè)輻射片換成Ku頻段金屬輻射片；每個(gè)Ka頻段金屬輻射片2和Ku頻段金屬輻射片3下面均通過(guò)接插件4穿透微波介質(zhì)基片I連接一個(gè)射頻組件，形成瓦片式二維相控陣天線。
[0022]兩個(gè)相鄰的Ka頻段金屬輻射片2之間的間距不大于0.5倍的Ka頻段波長(zhǎng)，邊緣部分兩個(gè)相鄰的Ku頻段金屬輻射片(3)之間的間距不大于0.43倍Ku頻段波長(zhǎng)，形成布局緊密的陣列，能夠有效降低副瓣，并抑制柵瓣。
[0023]不同頻段天線采用不同極化方式的金屬輻射片形成雙圓極化，提高了共口徑天線的極化隔離度。
[0024]本發(fā)明未詳細(xì)闡述的部分屬于本領(lǐng)域公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于二維相控掃描的雙頻雙圓極化共口徑天線陣，其特征在于包括:微波介質(zhì)基片(I)、Ka頻段金屬輻射片(2)、Ku頻段金屬輻射片(3)和接插件(4)； 所述天線陣覆蓋Ka頻段和Ku頻段，Ka頻段金屬輻射片(2)和Ku頻段金屬輻射片(3)分布在微波介質(zhì)基片(I)上，在中部區(qū)域?yàn)閮蓚€(gè)頻段的交疊部分，在邊緣部分為均布的Ku頻段金屬輻射片(3)，在兩個(gè)頻段的交疊部分，天線陣列的基本組成單元包括8個(gè)Ka頻段金屬輻射片(2)和I個(gè)Ku頻段金屬輻射片(3)，該8個(gè)Ka頻段金屬輻射片(2)分布呈正方形，圍繞中心的I個(gè)Ku頻段金屬輻射片(3);每個(gè)Ka頻段金屬輻射片(2)和Ku頻段金屬輻射片(3)下面均通過(guò)接插件(4)穿透微波介質(zhì)基片(I)連接一個(gè)射頻組件，形成瓦片式二維相控陣天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線陣，其特征在于:所述Ka頻段金屬輻射片(2)和Ku頻段金屬福射片(3)均為正方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線陣，其特征在于:兩個(gè)相鄰的Ka頻段金屬輻射片(2)之間的間距不大于0.5倍的Ka頻段波長(zhǎng)，
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線陣，其特征在于:邊緣部分兩個(gè)相鄰的Ku頻段金屬輻射片(3)之間的間距不大于0.43倍Ku頻段波長(zhǎng)。
【文檔編號(hào)】H01Q21/24GK103762425SQ201310538063
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】韓琳, 熊偉, 董濤, 王昕
申請(qǐng)人:航天恒星科技有限公司