[发明专利]一种基于亚波长螺旋移相单元的微带反射阵列天线

说明书

本申请实施例中一种基于亚波长螺旋移相单元的微带反射阵列天线，该天线包括：多个由螺旋形移相臂组成的移相单元。本申请所述技术方案采用单层亚波长六臂螺旋移相单元，其反射相位范围超过了500°，突破了传统亚波长反射阵单元的反射相位范围难以达到360°的限制，且反射相位曲线平滑，线性度良好，有利于宽带反射阵的设计；本发明的基于单层亚波长螺旋移相单元的微带反射阵列天线辐射性能优良，且天线结构简单，成本低，易于工程实现。

技术领域

本申请涉及无线传输领域，尤其涉及一种基于单层亚波长螺旋移相单元的微带反射阵列天线。

背景技术

微带反射阵天线结合了抛物面天线和阵列天线的特点，具有体积小、重量轻、易于载体共形等优点，有广阔的应用前景。它但是它也存在带宽窄的缺点，针对这一缺点，国内外学者提出了多种展宽其带宽的方法，采用亚波长技术就是其中一种很有效的方法。

亚波长技术主要是指阵列单元的周期远小于传统的半波长，即在半个波长的距离范围内采用多个单元进行相位补偿，这样就等效的增加了离散补偿相位精度进而增加微带反射阵的工作带宽。但是由于单元周期很小，限制了单元调相参数的变化范围，因此，传统的亚波长反射阵单元的反射相位范围难以达到360°，这会在设计微带反射阵天线的时候引入一定的相位误差，从而影响天线的增益、带宽等性能。

发明内容

本申请实施例提出了一种基于亚波长螺旋移相单元的微带反射阵列天线，该天线包括：多个由螺旋形移相臂组成的移相单元。

可选地，所述移相单元以方形阵列的方式排布。

可选地，所述移相单元为单层亚波长结构。

可选地，所述移相单元上均匀设置有6条螺旋形移相臂。

可选地，所述移相单元的间距范围为：5毫米至6毫米。

可选地，所述阵列天线由19×19的移相单元组成。

可选地，所述阵列天线的中心频率为：13GHz至14GHz。

可选地，所述天线阵列还包括：馈电结构，用于向所述阵列天线发射波束，所述波束指向为馈源入射波的镜面反射方向。

可选地，所述馈电结构采用角锥喇叭，所述角锥喇叭以偏馈的方式对微带反射阵列天线进行馈电。

可选地，所述阵列天线的工作极化方式为线极化。

本发明的有益效果如下：

本申请所述技术方案采用单层亚波长六臂螺旋移相单元，其反射相位范围超过了500°，突破了传统亚波长反射阵单元的反射相位范围难以达到360°的限制，且反射相位曲线平滑，线性度良好，有利于宽带反射阵的设计；本发明的基于单层亚波长螺旋移相单元的微带反射阵列天线辐射性能优良，且天线结构简单，成本低，易于工程实现。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出本方案所述微带反射阵列天线的表面结构示意图；

图2示出本方案所述将单臂阿基米德螺旋通过旋转复制得到多个螺旋移相臂上的原理示意图；

图3示出本方案所述单层亚波长螺旋移相单元的示意图；

图4示出本方案所述微带反射阵列天线的馈电结构示意图；

图5示出单层亚波长螺旋单元在中心频率处，其反射相位随螺旋圈数变化的曲线图。

图6示出本方案所述微带反射阵列天线的E面辐射方向图；

图7示出本方案所述微带反射阵列天线的H面辐射方向图。