本发明属阵列天线,具体涉及一种弧度可重构宽带斜极化共形阵列天线。
背景技术:
1、相控阵系统因其快速波束扫描、同时多功能、可模块化等特点已广泛应用于通信、雷达等领域,随着各型装备的不断发展,小型化、模块化、集成化设计等要求已逐渐成为主流要求。
2、在应用空间受限的工况下,共形阵列是比较常见的选择。弧状共形阵列对使用的天线剖面要求较高,通常采用折线拟合共形或天线曲面化等方式进行共形设计。微带天线具有低剖面、多极化和高集成度等优势,在一定带宽范围内是共形阵列的较好选择。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足,本发明提供一种弧度可重构宽带斜极化共形阵列天线。由若干个相同的阵列天线模块构成,且采用台阶式布局拟合共形,通过电机控制可实现灵活可变的共形弧度,得到从平面阵列到180°张角内任意角度的弧形面阵列。本发明通过模块化设计降低了共形难度、提高了结构的灵活性,能够实现30%以上的阻抗带宽,方向图稳定可控,且具备二维±45°的波束扫描能力。
2、一种弧度可重构宽带斜极化共形阵列天线,其特征在于:由若干个相同的阵列天线模块构成,其中,每个阵列天线模块包括天线阵列(1)、金属载体(2)和定位销螺钉(3),天线阵列(1)通过定位销螺钉(3)定位并烧结固定在每一个金属载体(2)上。
3、进一步地,所述的若干个阵列天线模块采用台阶式布局拟合共形,通过电机控制可实现从平面阵列到180°张角内任意角度的弧形面阵列。
4、进一步地,所述的天线阵列(1)采用带空气反射腔的缝隙耦合微带贴片天线作为单元天线,由辐射贴片(4)、辐射介质层(5)、带耦合缝隙的金属地板(6)、馈电结构(7)、金属安装载体(8)和金属化包边(9)组成。
5、进一步地,所述的馈电结构(7)由耦合介质层(10)、微带馈线(11)、金属隔离柱(12)、转化介质层(13)和同轴馈线(14)组成,依次紧密压接,实现微带线到同轴馈线结构的转换。
6、进一步地,所述的辐射介质层(5)、耦合介质层(10)和转化介质层(13)采用相同的介质基板,由上到下依次压接,压接完成后在两侧进行金属化包边;辐射贴片(4)和带耦合缝隙的金属地板(6)分别印制在辐射介质层(5)的上表面和下表面;微带馈线(11)印制于耦合介质层(10)下表面;金属隔离柱(12)贯穿耦合介质层(10)和转化介质层(13);同轴馈线(14)贯穿转化介质层(13)后与微带馈线(11)相接触。
7、本发明的有益效果是:通过模块化设计降低了共形难度、提高了结构的灵活性;采用台阶式拟合共形曲度,结构简单,辐射性能稳定,副瓣不会随着共形角度变大而抬升;通过电机控制可实现一定范围内的弧度可重构,囊括从平面阵列到张角为180°的弧形面阵列,可进行任意弧度的切换且保持方向图和增益相对稳定;由于在天线阵列结构两侧加载金属化包边,模拟大张角扫描时的边界条件,能够避免不同共形角度下天线电气性能发生过大的变化。
1.一种弧度可重构宽带斜极化共形阵列天线,其特征在于:由若干个相同的阵列天线模块构成,其中,每个阵列天线模块包括天线阵列(1)、金属载体(2)和定位销螺钉(3),天线阵列(1)通过定位销螺钉(3)定位并烧结固定在每一个金属载体(2)上。
2.如权利要求1所述的一种弧度可重构宽带斜极化共形阵列天线,其特征在于:所述的若干个阵列天线模块采用台阶式布局拟合共形,通过电机控制可实现从平面阵列到180°张角内任意角度的弧形面阵列。
3.如权利要求1所述的一种弧度可重构宽带斜极化共形阵列天线,其特征在于:所述的天线阵列(1)采用带空气反射腔的缝隙耦合微带贴片天线作为单元天线,由辐射贴片(4)、辐射介质层(5)、带耦合缝隙的金属地板(6)、馈电结构(7)、金属安装载体(8)和金属化包边(9)组成。
4.如权利要求3所述的一种弧度可重构宽带斜极化共形阵列天线,其特征在于:所述的馈电结构(7)由耦合介质层(10)、微带馈线(11)、金属隔离柱(12)、转化介质层(13)和同轴馈线(14)组成,依次紧密压接,实现微带线到同轴馈线结构的转换。
5.如权利要求4所述的一种弧度可重构宽带斜极化共形阵列天线,其特征在于:所述的辐射介质层(5)、耦合介质层(10)和转化介质层(13)采用相同的介质基板,由上到下依次压接,压接完成后在两侧进行金属化包边;辐射贴片(4)和带耦合缝隙的金属地板(6)分别印制在辐射介质层(5)的上表面和下表面;微带馈线(11)印制于耦合介质层(10)下表面;金属隔离柱(12)贯穿耦合介质层(10)和转化介质层(13);同轴馈线(14)贯穿转化介质层(13)后与微带馈线(11)相接触。