[发明专利]由多元子阵构成的稀疏相控阵天线

权利要求书

1.一种由多元子阵构成的稀疏相控阵天线，自上而下，分别由四个偶极子（9）构成的四元子阵（1）——“单元”、功分网络（6）和反射板（7）组成，其特征在于：

由8个所述四元子阵（1）构成8元线阵，工作于5GHz，阵元间距D（2）为一个波长；

所述“单元”的印刷振子（3）为偶极子，双臂分别位于介质板（10）的不同侧；馈网（4、6）为平行双线，两根线位于介质板（10）的不同侧；所述“单元”天线（3）与馈网（4，6）分别印刷在介质板的正反两面，并垂直于反射板（7）安装；

所述四元子阵（1）采用4元偶极子（9）——镜像后8元阵，在Z向排阵实现，采用等幅馈电、密度加权的方式实现窗型，即扇形的方向图，窗口宽度±25度；

所述四元子阵（1）采用固定馈网（4）连接,采用并联/级联馈电以及密度阶梯量化的方式,实现较宽的方向图带宽；

采用反射板（7）改善天线阵的前后比，并利用反射板的镜像原理有效减小四元子阵（1）在Z向的高度； 

所述四元子阵（1）的固定馈网（4）通过移相器（5）与功分网络（6）连接，功分网络（6）与SMA连接器连接。

2.根据权利要求1所述的由多元子阵构成的稀疏相控阵天线，其特征在于：为了降低成本和实施难度，用设定长度的传输线代替图1中的移相器（5），并用3dB威尔金森功分器并联馈电（6）；SMA连接器（8）穿过反射板（7）与功分网络（6）相接。

3.根据权利要求1所述的由多元子阵构成的稀疏相控阵天线，其特征在于：天线阵扫描能力±15°-±35°，阵元，即四元子阵（1），间距1-1.6个波长，阵元排布的稀疏率为0.25-0.6。

4.根据权利要求1所述的由多元子阵构成的稀疏相控阵天线，其特征在于：四元子阵（1）采用Z向密度加权综合法实现扇形方向图，上两个偶极子（13，14）的间距D1为0.2-0.6个波长，下两个偶极子（11，12）间距D2与D1相同；中间两个偶极子（10，11）的间距为0.3-0.8个波长；最下面的偶极子（12）与反射板（7）之间间距D4为0.5-1.5个波长。

5.根据权利要求1所述的由多元子阵构成的稀疏相控阵天线，其特征在于：所述四个偶极子（13，14，11，12）逐个反相，通过将临近的偶极子反接实现倒相。

6.根据权利要求1所述的由多元子阵构成的稀疏相控阵天线，其特征在于：所述介质板（10）的相对介电常数（                                                ）为2~5，其介质损耗角正切（）小于或等于0.002，厚度为0.5-2mm。