[实用新型]宽频带增益频响的低剖面微带反射阵天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微带天线，尤其涉及一种能够实现宽频带增益频响的微带反射阵天线。

背景技术

目前直接利用缝隙进行相位补偿的微带反射阵天线单元多采用微带贴片与刻蚀在接地板上的缝隙构成。由于在接地板上刻蚀缝隙易造成后向辐射，进而降低了天线的增益。唯有一种单元由三个彼此独立的贴片及一对刻蚀在贴片上的缝隙构成的反射阵，其结构相对复杂且相位补偿的动态范围小，原理上只能实现较窄频带、较小尺寸的反射阵功能。另有一种单元由方形贴片及刻蚀在贴片上的缝隙构成的反射阵，通过同时调节贴片的尺寸及缝隙的长度获得反射阵聚束辐射所需的相位补偿量，但其频带较窄。

发明内容

技术问题：本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简便且无需附加馈线网络的、可在较大阵列尺寸实现宽频带增益频响的低剖面微带反射阵天线。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型宽频带增益频响的低剖面微带反射阵天线采用的技术方案是：

该宽频带增益频响的低剖面微带反射阵天线包括馈源和与馈源相距一定距离的反射阵，其特征在于：反射阵包括接地板和位于接地板平面上的介质基片，在介质基片与接地板之间设有间隙，介质基片的下表面和接地板相对；

在介质基片的上表面设有若干上层矩形贴片，在上层矩形贴片中设有与馈源辐射的电磁波极化方向相垂直的上层缝隙，各上层矩形贴片之间的中心间距，在横向和纵向上均为0.5～0.8设计中心频率的自由空间波长，各上层矩形帖片的形状均为矩形且相同；

在介质基片的下表面上设有若干下层矩形贴片，在下层矩形贴片中设有与馈源辐射的电磁波极化方向相垂直的下层缝隙，各下层矩形贴片之间的中心间距，在横向和纵向上均为0.5～0.8设计中心频率的自由空间波长，各下层矩形帖片的形状均为矩形且相同；

在各上层矩形贴片的下方对应设有下层矩形贴片，下层矩形贴片的长度和宽度分别大于上层矩形贴片的长度和宽度；

上层缝隙和下层缝隙的长度随其所在的位置至上表面中心点的距离的增加而缩短。

介质基片为单层介质基片，在介质基片与接地板之间设有空气层或者泡沫介质层。

上层矩形帖片和下层矩形帖片保持相同的相似率，上层矩形帖片和下层矩形帖片的长及其宽的比例可变。

上层矩形帖片的上层缝隙的长度小于下层矩形帖片的下层缝隙的长度。

有益效果：与相关的反射阵相比，本实用新型结构简单。与传统的单层贴片结构反射阵相比，本实用新型中采用双层矩形贴片加缝隙和空气层，使得相位补偿量提高50-80％，从而阵列尺寸也相应增加，而且-1dB降落的增益频带也由2-3％提高到13-15％。在不改变贴片尺寸的情况下，仅通过改变在矩形贴片上刻蚀的缝隙长度实现宽频带反射阵聚束辐射所需的相位补偿所需的场分量相位配置。由于缝隙是刻蚀在矩形贴片而非接地板上，因此后向辐射得到明显的改善。其次，贴片采用矩形后能够获得大的相位补偿动态范围。再者，在介质基片的上下表面印刷矩形贴片和刻蚀缝隙，引入双谐振机理使得相位补偿动态范围大大增加。最后，在本发明的反射阵中，各单元缝隙的主要作用是提供其反射阵聚束辐射所需的相位补偿所需的场分量相位配置，再辐射的主要贡献来自于各单元的贴片。同层的贴片尺寸相同，因而结构的周期性较好，能够实现宽频带的增益频响。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是图1中反射阵面剖面结构示意图；

图3是图1中反射阵面俯视结构示意图；

图4是本实用新型的图2和图3中反射阵2处于同一位置的上层贴片21及其上刻蚀的缝隙24以及下层贴片25及其上刻蚀的缝隙26的结构示意图；

图5是本实用新型中的相位补偿量与矩形贴片长度s2的关系曲线图；

图6是本实用新型相位量与矩形贴片长宽比t的关系曲线图。

以上的图中有：馈源1，反射阵2，介质基片22，间隙23，上层矩形贴片21，上层缝隙24，下层矩形贴片25，下层缝隙26，接地板27，定位销28。

A，B分别为上层矩形贴片和下层矩形贴片沿横向及纵向的周期，下层矩形长边a₂，上层矩形长边a₁，下层矩形宽边b₂，上层矩形宽边b₁，下层缝隙的长度s₂，上层缝隙的长度s₁

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。