[发明专利]一种用于低剖面天线实现宽带宽角扫描的周期性地板

说明书

本发明涉及相控阵雷达天线技术领域，特别涉及一种用于低剖面天线实现宽带宽角扫描的周期性地板。周期性地板包括至少一个地板单元，每个地板单元由四个第一结构单元构成；每个第一结构单元是一个第二结构单元沿中心轴线方向切分为四等份中的一份；其中每个第二结构单元包括从上至下的圆柱金属件、十字柱形金属件以及截面呈矩形的金属板；其中，四个相邻的第一结构单元按照矩形方式进行排布，四个相邻的第一结构单元中的金属板位在同一水平面内相互连接，且四个相邻的第一结构单元中的十字柱形金属件形成安装区域。本发明的用于低剖面天线实现宽带宽角扫描的周期性地板，结构简单，易于实现，有效地解决了低剖面天线的宽带宽角扫描设计难题。

技术领域

本发明涉及相控阵雷达天线技术领域，特别涉及一种用于低剖面天线实现宽带宽角扫描的周期性地板。

背景技术

随着相控阵雷达技术的不断发展，不论是雷达还是电子对抗系统，为提高自身的作战能力和范围，除要求雷达天线宽带工作外，还要求大空域覆盖、宽角度扫描等。因此，在改善相控阵天线工作带宽的同时兼顾宽角扫描特性就成为亟待解决的关键问题。

传统的有源相控阵辐射单元多采用砖块式的端射天线形式，这种类型的天线能够获得较宽的工作带宽和较大的波束扫描角，但是也存在着固有的缺陷：大体积、大重量制约了天线在机载平台上的大面积应用；高剖面的特性使得其结构强度随着天线高度的升高而减弱；天线的安装是使用金属条状夹人为地与射频前端相关器件进行连接，制作过程复杂。

微带天线顺应了现代机载雷达系统小型化、轻量化、高可靠性和多功能性的发展趋势，具备剖面低、体积小、重量轻、易与载体表面共形、易与有源器件集成等诸多优点，可以作为新型相控阵雷达的天线形式。

目前，展宽这种低剖面天线带宽的技术主要包括增加微带介质的厚度，降低微带介质的介电常数，引入寄生贴片、加载缝隙等。然而微带天线在开放式的微带基板上易激励起表面波的传播，导致微带阵列的单元之间产生比普通阵列单元间更加复杂和强烈的互耦效应，导致阵列阻抗失配、辐射方向图失真等性能恶化。大角度扫描时，这种互耦效应更加强烈，使扫描盲点现象更加严重。因而，低剖面的天线在保证宽带工作时，难以实现宽角度扫描。

发明内容

本发明的目的是提供了一种用于低剖面天线实现宽带宽角扫描的周期性地板，以解决现有低剖面天线存在的至少一个问题。

本发明的技术方案是：

一种用于低剖面天线实现宽带宽角扫描的周期性地板，包括至少一个地板单元，每个所述地板单元上具有用于安装微带天线的安装区域，每个所述地板单元由四个第一结构单元构成；

每个所述第一结构单元是一个第二结构单元沿中心轴线方向切分为四等份中的一份；其中

每个所述第二结构单元包括从上至下的圆柱金属件、十字柱形金属件以及截面呈矩形的金属板，所述圆柱金属件、十字柱形金属件以及金属板的中心轴线位于同一直线上，所述十字柱形金属件在所述金属板上的投影呈两条交叉的线段，所述两条线段分别与所述金属板的相邻的两条边平行，且所述两条线段的长度分别小于与其相平行的边；

四个相邻的所述第一结构单元按照矩形方式进行排布，四个相邻的第一结构单元中的金属板在同一水平面内相互连接，以形成一个所述地板单元，且在所述地板单元中，四个相邻的第一结构单元中的十字柱形金属件是以能够形成最大面积的布置方式进行布置，所述最大面积为所述安装区域。

可选的，当所述地板单元的数量大于一个时，所有所述地板单元在同一水平面内沿任一所述地板单元的边长方向依次排布。

可选的，当所述地板单元的数量大于4个时，所有所述地板单元在同一水平面内呈网格状排布，且任意相邻的四个相邻的所述地板单元构成一个矩形。

可选的，在同一个所述地板单元中，任意相邻的所述第一结构单元为一体成型构件；