[发明专利]一种低互耦相控阵天线辐射单元

说明书

本发明公开了一种低互耦相控阵天线辐射单元，包括：固定基座（1）、射频接头（2）和同轴段（3），还包括：钩型金属条带（4）和金属侧壁（5）。射频接头（2）与固定基座（1）的中心轴一致，射频接头（2）内嵌并焊接在固定基座（1）底端。工作时，射频信号经过位于固定基座（1）底端的射频接头（2）并通过同轴段（3）进入钩型金属条带（4），射频信号从钩型金属条带（4）耦合到金属侧壁（5），并通过金属侧壁（5）向外辐射；通过在金属侧壁（5）中央开通金属槽，有效降低了辐射单元间耦合强度，提高了隔离度。本发明在兼顾结构特性的同时，获得良好的辐射特性。

技术领域

本发明涉及一种相控阵天线辐射单元，特别是一种低互耦相控阵天线辐射单元。

背景技术

相控阵天线系统在军事雷达、精确制导等领域有着迫切的应用需求。相控阵天线辐射单元作为相控阵天线系统重要的组成部分之一，对系统整体性能有着决定性的影响。相控阵天线为保证在大角度扫描时不出现栅瓣，一般要求辐射单元具有较小的横向尺寸，同时为满足相控阵天线系统的紧凑性要求，一般也要求辐射单元具有较低的纵向尺寸，这就要求相控阵天线辐射单元具有小型化、低剖面的特性。常用的相控阵天线辐射单元类型有喇叭单元、偶极子单元或者贴片单元等，其结构多采用固定基座，通过同轴段或波导段，将相应辐射单元与射频接头或波导口相连接。但这些辐射单元由于其自身固有的辐射特性，使得阵元之间耦合较大，在波束大角度扫描的情况下易出现扫描栅瓣。因此，为尽量避免相控阵天线在波束大角度扫描的情况下不出现扫描盲点，应尽量降低相邻单元之间的耦合或选择具有低互耦特性的辐射单元，以提高阵中单元之间的隔离度。

发明内容

本发明目的在于提供一种低互耦相控阵天线辐射单元，解决现有相控阵天线相邻辐射单元之间耦合较大、隔离度较低、易出现扫描盲点从而影响相控阵天线大角度扫描工作的问题。

一种低互耦相控阵天线辐射单元，包括：固定基座、射频接头和同轴段，还包括：钩型金属条带和金属侧壁。

低互耦相控阵天线辐射单元从下至上依次为：固定基座、射频接头、同轴段、钩型金属条带和金属侧壁。固定基座为立方体，两侧均有凹槽。射频接头与固定基座的中心轴一致，射频接头内嵌并焊接在固定基座底端。同轴段为圆柱形结构，嵌入固定基座中央，同轴段的一端与射频接头焊接固定，同轴段的另一端为金属内导体并与钩型金属条带下端焊接。钩型金属条带为弯折金属片或微带金属线，位于固定基座上方，与同轴段金属内导体焊接。一对金属侧壁固定于固定基座的上端并呈左右对称分布，每个金属侧壁中央均有金属槽。

工作时，射频信号经过位于固定基座底端的射频接头并通过同轴段进入钩型金属条带，射频信号从钩型金属条带耦合到金属侧壁，并通过金属侧壁向外辐射。低互耦相控阵天线辐射单元的高度仅为中心工作频率空气波长的0.3倍，横向尺寸仅为中心工作频率空气波长的0.5倍，为低剖面小型化辐射单元。通过在金属侧壁中央开通金属槽，有效降低了辐射单元间耦合强度，提高了隔离度。

本发明通过采用钩型金属条带配合金属侧壁实现天线的小型化与易装配特性，另外，通过在金属侧壁金中央加载金属槽，有效降低了辐射单元间耦合强度，提高了隔离度，在兼顾结构特性的同时，获得良好的辐射特性。

附图说明

图1 一种低互耦相控阵天线辐射单元的剖面结构示意图；

图2 一种低互耦相控阵天线辐射单元的俯视图；

图3 一种低互耦相控阵天线辐射单元的三维结构示意图。

1.固定基座 2.射频接头 3.同轴段 4.钩型金属条带 5.金属侧壁 。

具体实施方式

一种低互耦相控阵天线辐射单元，包括：固定基座1、射频接头2和同轴段3，还包括：钩型金属条带4和金属侧壁5。