[发明专利]一种可共形的超薄超宽带低仰角阵列天线

说明书

本申请公开了一种可共形的超薄超宽带低仰角阵列天线，涉及天线技术领域，包括介质基材以及设置于介质基材上的天线组件，其中天线组件设计为包括低频模块、中频模块、高频模块以及微带线，低频模块由若干第一单极子单元组成；该第一单极子单元具体为由第一顶盘加载第一单极子及短路针组成的折合单极子结构。中频模块由若干第二单极子单元组成；该第二单极子单元由第二顶盘加载第二单极子组成。高频模块由若干第三单极子单元组成；该第三单极子单元直接为第三单极子。微带线被设计为用于串联第一单极子、第二单极子以及第三单极子并进行馈电。本申请设计的阵列天线具有超宽带、低剖面（超薄）、低仰角及平面化可共形的优点。

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种可共形的超薄超宽带低仰角阵列天线。

背景技术

端射天线由于其贴近天线结构主轴方向的辐射特性，对于实现远距探测、远程制导、追踪高速目标和地空对话等应用有着重要作用。常见的端射天线不仅需要具备3：1以上的带宽，同时要拥有超低的剖面以及能与载体外表面实现共形，以节省系统空间，并且最小限度地减少由于载体高速运动带来的空气阻力。

目前已有的端射天线宽带共形化研究中，其实现方式主要有以下几种：第一种方式为基于传统的水平极化端射天线的改进，但其受地板的影响不能实现低剖面。第二种方式为基于磁偶极子的低剖面端射阵列，该结构主要利用贴片与地板之间的缝隙组成磁偶极子进行辐射。但是该类天线由于天线谐振单元结构的限制，天线工作带宽窄，满足不了超宽带应用的需求。第三种方式为基于对数周期馈电结构的单极子阵列天线，可以实现超过3：1带宽，但其问题是结构不是标准平面化的，单极子加载所用的顶盘是悬空的，结构强度和实用性不好。第四种方式为基于波导结构的行波天线，是一种可以实现低剖面性能的天线类型，但是该类天线的缺点是受限于表面波的高次影响，天线带宽不能继续扩展。总的来说，现有的放置于地板上的端射天线存在有不能同时满足3：1以上的超宽带、超低剖面（工作频率最低频的0.05个波长以内）、平面化结构的不足。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种可共形的超薄超宽带低仰角阵列天线，克服现有的放置于地板上的端射天线存在的不足。

为达到上述技术目的，本申请提供了一种可共形的超薄超宽带低仰角阵列天线，包括介质基材以及设置于所述介质基材上的天线组件；

所述天线组件包括低频模块、中频模块、高频模块以及微带线；

所述低频模块由若干第一单极子单元组成；

所述第一单极子单元包括第一单极子、短路针以及第一顶盘；

所述第一顶盘连接设置于所述第一单极子与所述短路针顶端；

所述中频模块由若干第二单极子单元组成；

所述第二单极子单元包括第二单极子以及第二顶盘；

所述第二顶盘连接设置于所述第二单极子顶端；

所述高频模块由若干第三单极子单元组成；

所述第三单极单元包括第三单极子；

所述微带线用于串联若干所述第一单极子、若干所述第二单极子以及若干所述第三单极子并进行馈电。

进一步地，所述介质基材包括自下而上依次设置的下介质层、中间地板以及上介质层；

所述中间地板上分别设有若干第一开口、若干第二开口以及若干第三开口；

所述第一单极子一一对应穿过第一开口并与所述第一开口之间具有间隙，所述第一单极子的底端向所述下介质层延伸，顶端向所述上介质层延伸；

所述短路针设置于所述上介质层内；

所述第二单极子一一对应穿过第二开口并与所述第二开口之间具有间隙，所述第二单极子的底端向所述下介质层延伸，顶端向所述上介质层延伸；

所述第三单极子一一对应穿过第三开口并与所述第三开口之间具有间隙，所述第三单极子的底端向所述下介质层延伸，顶端向所述上介质层延伸；

所述微带线设于所述下介质层的上表面；