[发明专利]一种便于调谐的微带贴片天线单元

说明书

本发明涉及雷达天线技术领域，特别涉及一种便于调谐的微带贴片天线单元，适用于宽带相控阵雷达的天线系统。本发明的辐射贴片、H型耦合缝隙贴片、馈电贴片、支架、金属背腔由上至下依次叠放排列，支架和金属背腔之间的位置可上下移动调节。本发明的装置便于便于批量化生产加工。

技术领域

本发明涉及雷达天线技术领域，特别涉及一种便于调谐的微带贴片天线单元，适用于宽带相控阵雷达的天线系统。

背景技术

微带贴片天线由于具有重量轻、体积小、剖面低、加工一致性好、易共形和低成本等优点而得到了广泛的研究和应用，但微带贴片天线频带窄一直被人们所诟病，普通的微带贴片天线的相对带宽仅为3％左右。因此开展扩宽微带贴片天线工作频带的工作具有重要意义。常用的展宽微带贴片天线带宽的手段较多，如增加微带基板厚度、降低微带基板介电常数等。通过增加微带基板厚度来展宽带宽会增大表面波的激励，带来隔离度降低，辐射效率下降等负面效应；通过降低介电常数来展宽带宽虽有效果，但潜力有限。

目前，微带贴片天线在窄带雷达上有一定的应用，但在宽带相控阵体制的雷达上应用较少，近几年随着极化技术在雷达领域的快速发展，相控阵对微带贴片天线单元的需求越来越多，要求也越来越高。对天线单元要求能够有较宽的带宽、较高的结构强度、较低的剖面、较小的尺寸、较低的成本、较轻的重量、便于共形和阵面集成等特点。同时，由于天线电参数的仿真设计值和实测值之间存在偏差，往往在调试过程中确定了需要调整的结构参数后，只有重新加工一套新的天线才能满足指标要求。这样会大大增加经济成本和时间成本。

并且，现有的大型有源相控阵雷达一般多达数千个天线单元，天线单元的一致性决定了雷达整机的性能，而对数千个天线单元进行调试的工作量巨大，耗时长，使雷达整机的调试周期较长。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种便于调谐的微带贴片天线单元，本发明的金属背腔深度是最为关键的参数，它能对此种天线电性能指标的好坏起到决定性的作用，这样本发明的天线单元通过调节金属背腔深度便能外场天线的加工调试，便于批量化生产加工。

本发明的技术方案是：一种便于调谐的微带贴片天线单元，包括辐射贴片、H型耦合缝隙贴片、馈电贴片、支架、金属背腔、连接器，连接器的外导体穿过支架与馈电贴片的底部接触，连接器的内导体穿过支架和馈电贴片与馈电贴片上表面的金属线连接，其特征在于：辐射贴片、H型耦合缝隙贴片、馈电贴片、支架、金属背腔由上至下依次叠放排列，支架和金属背腔之间的位置可上下移动调节。

根据如上所述的一种便于调谐的微带贴片天线单元，其特征在于：金属背腔设置刻度。

根据如上所述的一种便于调谐的微带贴片天线单元，其特征在于：还包括腰圆孔、紧固螺钉，腰圆孔开于金属背腔的侧壁上，腰圆孔内攻丝用于配合固定紧固螺钉的螺纹，

根据如上所述的一种便于调谐的微带贴片天线单元，其特征在于：辐射贴片、H型耦合缝隙贴片、馈电贴片各层贴片之间采用半波化片热压缩工艺压合连接并通过螺钉固定于支架上。

根据如上所述的一种便于调谐的微带贴片天线单元，其特征在于：辐射贴片为矩形PTFE陶瓷敷铜板，厚度3mm～5mm，长120mm～130mm，宽100mm～120mm，介电常数为2～3.6。

根据如上所述的一种便于调谐的微带贴片天线单元，其特征在于：H型耦合缝隙贴片为矩形PTFE陶瓷敷铜板，厚度1mm～3mm，长120mm～130mm，宽100mm～120mm，介电常数为2～3.6。

根据如上所述的一种便于调谐的微带贴片天线单元，其特征在于：馈电贴片为矩形PTFE陶瓷敷铜板，厚度1mm～3mm，长120mm～130mm，宽100mm～120mm，介电常数为2～3.6。