[实用新型]一种双频段阵列天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双频段阵列天线。

背景技术

现代无线通信或雷达等电子工程经常需要一幅阵列天线能在两个频段工作，这样可以一幅天线具有两幅天线的功能。同时具有高效率、低交叉极化、规则的方向图等电气性能和重量轻、剖面低、结构紧凑的双频段天线更容易受到人们的青睐。具有上述性能的双频段阵列天线不但可以简化系统组成，节约成本，提高系统的可靠性，还可以减小天线的安装空间，便于伪装等。目前一些新型的双频段阵列天线相继被人们研制出来了并分别应用在不同的领域，这些双频段阵列天线大致可以归纳为：

1、利用弧形探针馈电的圆环辐射阵列单元和印刷偶极子阵列单元嵌套组成的双频段阵列天线，虽然该双频段阵列天线的剖面比较低，但受到该种阵列单元结构形式的制约，该种阵列单元很难应用到频率较高的场合。其最高工作频率达不到本说明书论述的双频段阵列天线的最高工作频率。

2、由辐射贴片阵列单元和印刷缝隙(印刷在接地面上)阵列单元嵌套组成的双频段阵列天线，辐射贴片阵列单元工作在低频段，印刷缝隙阵列单元工作在高频段。但印刷缝隙阵列单元的工作频带过窄，达不到本说明书论述的双频段阵列天线的工作频带(相对带宽13％)。同时由于该双频段阵列天线由两层介质板材组成，不具备低剖面、轻重量的天线结构。虽然将介质板材换成泡沫塑料可以减轻天线的重量，但接地面上的辐射缝隙会在反方向产生不必要的辐射，导致阵列天线的增益下降，方向图的前后比电平下降。

3、利用双极化微带天线阵列单元嵌套组成的双频段阵列天线，但微带天线阵列单元的工作频带过窄。

4、利用加有寄生单元的介质涂覆对称偶极子作为阵列单元组成的双频段阵列天线，这种特殊形式的偶极子阵列单元可以在两个频段工作。通过在阵列单元后面加角形反射器，可以控制水平面方向图的形状。但由于角形反射板的存在，这种双频段阵列天线不具有低剖面、轻重量的天线结构。

5、利用宽频带“兔耳”宽带辐射阵列单元组成的双频带(多、宽频带)阵列天线，“兔耳”辐射阵列单元和其他宽带辐射阵列单元相比虽然具有良好的交叉极化性能，但是其高度比较高，不能实现低剖面的天线结构。

6、利用Vivaldi缝隙宽带辐射阵列单元组成的双频带(多、宽频带)阵列天线，为了实现双频带(多、宽频带)阵列天线，可以将多个不同尺寸的阵列单元(分别对应不同的频段)进行嵌套放置，并采用多层反射板结构，这样避免了方向图出现栅瓣甚至恶化。但这种阵列天线高度较高，不能实现低剖面的阵列天线结构。

实用新型内容

本实用新型所要解决的实际问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提出了一种双频段低剖面阵列天线，可有效降低两个频段阵列天线的相互影响。

本实用新型双频段低剖面阵列天线，包括低频段阵列单元、高频段阵列单元以及馈电网络；其特征是：所述低频段阵列单元、高频段阵列单元和馈电网络相互嵌套，高频段阵列单元与低频段阵列单元为上下嵌套；所述低频段阵列单元采用贴片辐射单元，并列馈电方式；高频段阵列单元采用双线平衡馈电的印刷偶极子天线，并用印刷Balun实现不平衡-平衡转换；高频段阵列单元采用并馈和串馈融合的混合馈电。

本实用新型双频段阵列天线，由下至上分为三层，其特征是：第1层是低频段阵列天线的介质板材，该介质板材的下表面是接地面，上表面是低频段阵列天线的微带线馈电网络；第2层是低频段的贴片辐射单元，贴片辐射单元与微带线馈电网络之间通过馈电探针连接，馈电探针沿贴片辐射单元的长度方向偏离贴片辐射单元的中心；第3层是高频段阵列天线的介质板材，高频段阵列天线的阵列单元及印刷馈电网络印刷在高频段阵列天线介质板材的上表面和下表面。