[发明专利]一种方向图可重构的介质谐振天线及其相控阵

摘要

一种方向图可重构的介质谐振天线及其相控阵，属于天线技术领域。所提供的方向图可重构的介质谐振天线的辐射体包括两个可单独工作的单极子天线、一块金属挡板和外罩的高介电常数介质半球；其馈电结构采用同轴馈电、微带电路和PIN开关二极管实现直流PIN开关控制信号和射频信号的同时输入以及单极子天线工作状态的切换。所提供的天线相控阵为若干所述方向图可重构的介质谐振天线为天线单元组成的直线型相控阵。本发明提供的方向图可重构的介质谐振天线具有辐射方向图和工作频率可调的特性；所提供的天线相控阵具有辐射方向图和工作频率可调的特性，能够实现较大角度的波束扫描，降低扫描方向图的副瓣电平，且随着扫描角度的增加，扫描方向图的增益基本不变。

主权项

一种方向图可重构介质谐振天线，包括辐射体和馈电结构；其特征在于，所述辐射体包括第一1/4介质球1a和第二1/4介质球(1b)、第一单极子天线(2a)和第二单极子天线(2b)以及一块金属挡板(3)；两个1/4介质球紧靠在一起形成一个介质半球，中间夹着金属挡板(3)；两个单极子天线相对于金属档板(3)呈镜面对称地包覆于1/4介质球中，并漏出底端与馈电结构进行电连接；所述的馈电结构包括一个馈电电路支撑层和一个馈电电路，其中馈电电路支撑层包括第一层介质板(4a)和第二层介质板(4b)，馈电电路包括第一PIN开关二极管(9a)和第二PIN二极管(9b)、同轴馈电探针(6)和微带线(7)；第一层介质板(4a)的上表面具有金属层(5a)，第二层介质板(4b)的下表面具有金属层(5b)；馈电电路中的两个PIN开关二极管(9a、9b)和微带线(7)位于第一层介质板(4a)和第二层介质板(4b)之间；所述微带线(7)由第一段微带线(71)、第二段微带线(72a)、第三段微带线(72b)、第一1/4波长接地线(73a)和第二1/4波长接地线(73b)构成，整个微带线(7)相对于第一段微带线(71)的几何中心点呈镜面对称结构；同轴馈电探针(6)穿过第二层介质板(4b)及其下表面金属层(5b)与第一段微带线(71)的几何中心区域(71a)相连；第一段微带线(71)的一端与第一PIN开关二极管(9a)的正极相连，另一端与第二PIN二极管(9b)的负极相连；第一PIN开关二极管(9a)的负极与第二段微带线(72a)的首端相连，第二段微带线(72a)的末端与第一1/4波长接地线(73a)的首端相连，第一1/4波长接地线(73a)的末端(73a1)通过第一金属化过孔(8a)与第二层介质板(4b)下表面的金属层(5b)相连；第二PIN开关二极管(9a)的正极与第三段微带线(72b)的首端相连，第三段微带线(72b)的末端与第二1/4波长接地线(73b)的首端相连，第二1/4波长接地线(73b)的末端(73b1)通过第二金属化过孔(8b)与第二层介质板(4b)下表面的金属层(5b)相连；第一单极子天线(2a)的底端与第二段微带线(72a)的末端连接区域(72a0)相连；第二单极子天线(2b)的底端与第三段微带线(72b)的末端连接区域(72b0)相连。