[发明专利]一种具有低散射特性的低轮廓贴片天线

说明书

技术领域

本发明属于贴片天线设计领域，尤其涉及一种具有低散射特性的低轮廓贴片天线。

背景技术

近年来，电子战与信息战的飞速发展对飞行器和雷达的隐身技术要求越来越高，而低轮廓天线因其重量轻，体较小，剖面低和易于共形的独特的结构特征广泛应用于军用和民用。所以研制低散射的高速飞行器和雷达天线对于提高目标隐身性能至关重要。同时，天线系统也是飞行器和雷达的重要组成部分，其低散射特性能有效地能避免电磁干扰和雷达探测，对于改进飞行器整体的隐身性能也起到很大的作用。天线作为有源目标，不同于普通的散射体，必须保证雷达波的正常发送和接收，因此不能简单地涂敷吸波材料来解决天线的散射问题。正因为天线这种独特的工作特性，实际设计中并不能完全抑制或消除天线的散射。

目前，国内外还没有找到一种理想有效的途径，能够在降低天线散射的同时不完全影响天线的工作性能，尤其是降低天线工作频带内的散射一直是很困难的工作。如何在不改变天线辐射特性的基础上有效降低天线工作频带内的散射是一个亟待解决的问题，因此天线散射特性的研究有着非常重要的意义。

发明内容

针对背景技术中提到的目前在不改变天线辐射特性的基础上有效降低天线工作频带内的散射的问题，本发明提出了一种具有低散射特性的低轮廓贴片天线。

一种具有低散射特性的低轮廓贴片天线，其特征在于，所述低轮廓贴片天线包括第一层介质板、设置于第一层于介质板上表面的由导电介质构成的天线辐射单元、加载在辐射单元上表面的第二层介质板、在第二层介质板上表面的一个或多个尺寸远小于工作波长的导电介质片和设置于第一层介质板下表面的由导电介质构成的接地导电平面；所述第二层介质板上表面的导电介质片的正中心穿过第二层介质板与第一层介质板上表面的天线辐射单元相连；所述第一层介质板上表面的天线辐射单元通过同轴探针/微带线与接地导电平面相连。

所述天线是微带天线。

所述天线辐射单元的形状是矩形、三角形、六角形、圆形或椭圆形。

所述导电介质片的形状是矩形、三角形、六角形、圆形或梯形。

所述导电介质片的正中心通过导电介质过孔与天线辐射单元相连；所述导电介质过孔的孔的形状是矩形、三角形、六角形、圆形或梯形。

所述导电介质过孔是金属铜化过的导电金属过孔。

所述第二层介质板上表面具有多个导电介质片时，所述导电介质片之间设有间隙。

所述导电介质片的正中心与天线辐射单元通过电磁耦合连接。

所述天线辐射单元、导电介质片和接地导电平面为铜箔。

一种阵列天线，其特征在于，所述阵列天线由多个低轮廓贴片天线组成。

本发明的优点在于：

1.天线具有低散射特性：本发明的具有低散射特性的低轮廓贴片天线比普通低轮廓天线的散射要低，并且可以实现在天线工作频带内的低散射特性。

2.保持天线的辐射特性不变：本发明在天线辐射单元上加载EBG结构，没有破坏天线的辐射贴片结构，并且不影响天线自身的辐射特性。

3.结构简单，易于共形，易于系统集成，简单实用，可以印刷制作，性能一致性好，适用于批量生产。

附图说明

图1是本发明的具有低散射特性的低轮廓贴片天线的顶层结构示意图；

图2是本发明的具有低散射特性的低轮廓贴片天线的底层结构示意图；

图3是本发明的具有低散射特性的低轮廓贴片天线的侧视结构示意图；

图4是普通低轮廓贴片天线的顶层结构示意图；

图5是普通低轮廓贴片天线的底层结构示意图；

图6是普通低轮廓贴片天线的侧视结构示意图；

图7是本发明的具有低散射特性的低轮廓贴片天线和普通低轮廓贴片天线的回波损耗的仿真结果对比图；

图8是本发明的具有低散射特性的低轮廓贴片天线和普通低轮廓贴片天线在工作中心频率的E面辐射方向图的仿真结果对比图；

图9是本发明的具有低散射特性的低轮廓贴片天线和普通低轮廓贴片天线在工作中心频率的H面辐射方向图的仿真结果对比图；

图10是本发明的具有低散射特性的低轮廓贴片天线和普通低轮廓贴片天线在平面波正入射时在天线工作中心频率处E面双站雷达散射截面仿真结果对比图；

图11是本发明的具有低散射特性的低轮廓贴片天线和普通低轮廓天线在平面波正入射时在天线工作中心频率处H面双站雷达散射截面仿真结果对比图；