[发明专利]一种收发共口径相控阵天线

权利要求书

1.一种收发共口径相控阵天线，其特征在于包括PCB多层板，所述PCB多层板的正面为天线单元，背面为馈电网络及焊接多功能多通道芯片，其余中间各层为射频信号、芯片的馈电及控制走线，所述PCB多层板上阵列设置的多个收发双频天线，所述PCB多层板上位于多个收发双频天线的中间设有发射单频天线，所述多个收发双频天线上层均设有射频发射天线，所述PCB多层板设有将收发双频天线、发射单频天线隔离的隔离腔结构; 所述收发双频天线包括发射天线贴片（1）、接收天线贴片（2）、类同轴内导体（4）、类同轴外导体（5）和电桥（6），所述发射天线贴片（1）、接收天线贴片（2）、类同轴内导体（4）和类同轴外导体（5）构成高频发射天线，所述接收天线贴片（2）、电桥（6）构成了低频接收天线，所述发射天线贴片（1）为天线的辐射贴片，接收天线贴片（2）为低频接收天线的辐射贴片同时也是天线的地，发射天线贴片（1）上的缝隙（19）可使类同轴馈电处于贴片中心，类同轴内导体（4）从接收天线贴片（2）的中心穿过，接收天线采用双馈电形式, 由馈电通孔（20）实现，馈电通孔从接收天线贴片（2）处于的十金属层（10）穿过十一金属层（11）底到电桥（6）所处的金属层十二（12）连接到电桥（6）的两个输出端口，电桥（6）的两个输出端口具有90度相位差，且与发射天线的圆极化正交; 所述单频发射天线包括发射天线贴片（1）、类同轴内导体（4）、类同轴外导体（5）以及天线地（21），天线地（21）同收发双频天线的接收天线贴片（2）位于十金属层（10），接收天线贴片（2）和天线地（21）通过金属层开缝隙（22）分开，所述类同轴外导体（5）和接地孔（3）分别连接到十金属层（10）底和十三金属层（13）。

2.根据权利要求1所述的一种收发共口径相控阵天线，其特征在于：所述PCB多层板包括九金属层（9）、十金属层（10）、十一金属层（11）、十二第金属层（12）、十三金属层（13）、十四金属层（14）、十五金属层（15）、十六金属层（16）、十七金属层（17）、十八金属层（18）以及各金属层之间的介质层。

3.根据权利要求2所述的一种收发共口径相控阵天线，其特征在于：所述九金属层（9）是发射天线贴片（1）层，十金属层（10）是接收天线贴片（2）和发射天线接地层，十一金属层（11）是接收天线接地层，十金属层（10）和十一金属层（11）通过若干接地孔连接，十二金属层（12）是电桥（6），十三金属层（13）是接地层，十四金属层（14）和十六金属层（16）分别为芯片供电的走线层和芯片控制的走线层，十五金属层（15）和十七金属层（17）均为接地层，十八金属层（18）是馈电网络及芯片焊接层。

4.根据权利要求1所述的一种收发共口径相控阵天线，其特征在于：所述类同轴内导体（7）与电桥输入端口连接同类同轴外导体（8）接收天线的馈电。

5.根据权利要求1所述的一种收发共口径相控阵天线，其特征在于：所述单频发射天线与双频收发天线的发射天线的地位于同一层，所述单频发射天线与双频收发天线的发射天线结构相同。

6.根据权利要求1所述的一种收发共口径相控阵天线，其特征在于：所述隔离腔结构包括接地孔（3）、金属条带（23）、十金属层（10）、十一金属层（11）和十三金属层（13），所述金属条带（23）设置于射频发射天线的外侧，所述十金属层（10）、十一金属层（11）通过由上至下的贯通孔连通，使若干所述接地孔（3）围成许多圆形以及多边形的圈，接地孔（3）与金属层（11）和十三金属层（13）围成的圆形腔将电桥隔离起来，防止各电桥的信号串扰，十一金属层（11）与十三金属层（13）近距离设置形成平板传输线使电磁波在此两层之间传播，使天线单元的激励耦合。

7.一种权利要求1-6中任一项所述的一种收发共口径相控阵天线的布阵方法，其特征在于四个收发双频天线中间放置一个发射单频天线，发射和接收均为矩形布阵，发射单元间距为d2，接收单元间距为d1，间距d≤λ/(1+|sin(θ)|)，其中λ是波长，θ为相控阵扫描角度，波长λ与频率f的关系λ=c/f，c为光速，满足收发阵面阵元对间距的要求，实现了收发共口径。