[发明专利]一种基于紧耦合结构的圆极化相控阵天线

说明书

本发明公开了一种基于紧耦合结构的圆极化相控阵天线，包括射频微波板，所述射频微波板包括依次设置的天线层、填充层和地板层，所述天线层的正反两面分别设置有正面天线辐射贴片和反面天线辐射贴片且正面天线辐射贴片和反面天线辐射贴片形成交叉偶极子，所述正面天线辐射贴片和反面天线辐射贴片交错排布，所述地板层正面为自适应调制和编码结构，地板层背面为金属地板。通过上述方式，本发明能够易于和射频部分集成设计，整体剖面低，且通道间距大，射频部分容易布局，相同面积下，紧耦合结构能够减少40％通道数。

技术领域

本发明涉及阵列天线领域，特别是涉及一种基于紧耦合结构的圆极化相控阵天线。

背景技术

随着通信系统对信号带宽和信号速率的要求逐步提高，对终端天线的要求也越来越高。近来用低成本相控阵天线替代传统抛物面天线体现出了很大优势，但是相控阵天线在大角度扫描上性能下降较多，对整体使用有很大影响。

紧耦合天线是解决大角度扫描性能下降的一种有效措施，但是目前的紧耦合天线理论也存在一定限制：(1)大多只针对单线极化或者双线极化进行了研究，而通信系统中很多用到圆极化天线，目前针对圆极化相控阵天线未有成熟且有效的方案；(2)紧耦合天线单元间距一般小于半波长，结构很紧凑，不利于布局(3)传统的紧耦合天线，采用垂直的馈电巴伦，使整体高度太高，不利于低剖面设计。(4)传统的圆极化布阵具有周期性，大角度扫描会在特定角度出栅瓣，影响天线性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于紧耦合结构的圆极化相控阵天线，易于射频部分集成设计，整体剖面低，且通道间距大，射频部分容易布局，相同面积下，紧耦合结构能够减少40％通道数。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于紧耦合结构的圆极化相控阵天线，包括射频微波板，所述射频微波板包括依次设置的天线层、填充层和地板层，所述天线层的正反两面分别设置有正面天线辐射贴片和反面天线辐射贴片且正面天线辐射贴片和反面天线辐射贴片形成交叉偶极子，所述正面天线辐射贴片和反面天线辐射贴片交错排布，所述地板层正面为自适应调制和编码结构，地板层背面为金属地板。

进一步的是，所述正面天线辐射贴片和反面天线辐射贴片包括多个天线单元组，所述多个天线单元组为阵列排布，所述正面天线辐射贴片和反面天线辐射贴片上相邻天线单元组之间的相位差为90°。

进一步的是，所述天线单元组包括四个天线单元，所述天线单元组内的四个天线单元矩形阵列排布，所述四个天线单元之间的相位差为90°。

进一步的是，所述天线单元组包括二个天线单元，所述二个单元之间的相位差为90°。

进一步的是，所述天线单元间距小于半波长。

进一步的是，所述天线单元组的边长长度尺寸为0.4～0.8个波长。

进一步的是，所述地板层正面的用自适应调制和编码结构为周期性结构图形，所述周期性结构图形之间设有缝隙。

进一步的是，所述天线单元组对应两个独立的射频端口。

本发明的有益效果是：本发明的一种基于紧耦合结构的圆极化相控阵天线，易于射频部分集成设计，整体剖面低，且通道间距大，射频部分容易布局，相同面积下，紧耦合结构能够减少40％通道数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种基于紧耦合结构的圆极化相控阵天线的射频微波板的结构示意图；

图2是本发明一种基于紧耦合结构的圆极化相控阵天线的上层天线辐射贴片布局；