[实用新型]阵列天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及通讯技术领域，具体而言，涉及一种阵列天线。

背景技术

阵列天线是一类由不少于两个天线单元规则或随即排列组成的天线系统。当阵列天线的一个天线单元单独使用时，其工作频率的带宽调节比较容易，即天线单元具有较宽的带宽。当两个以上的天线单元组成阵列天线时，由于混合效应，导致组阵后的阵列天线的工作频段带宽窄，而增加上述阵列天线的带宽时会导致阵列天线的阻抗失配。

在现有技术中，会通过在阵列天线中插入电磁禁带结构来降低耦合，但上述方案仅适合带宽窄的阵列天线，而不适用于带宽较宽的阵列天线。

针对上述工作频率的带宽增加而导致阻抗失配的问题，目前尚未提出有效地解决方案。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种阵列天线，以解决现有技术中工作频率的带宽增加而导致阻抗失配的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种阵列天线，包括：至少两个辐射单元；反射板，设置于至少两个辐射单元的一侧并反射电磁波；功能板，设置在至少两个辐射单元的另一侧并与反射板相对设置，功能板具有导电几何结构，导电几何结构配置为使得功能板的介电常数呈各向异性。

进一步地，功能板包括多个功能板单元，各功能板单元均包括介质基板和置于该介质基板上的相应的导电几何结构。

进一步地，每个功能板单元的导电几何结构的大小和结构相同。

进一步地，多个功能板单元中至少两个功能板单元的导电几何结构的大小和结构不相同。

进一步地，介质基板包括远离至少两个辐射单元的第一表面和朝向至少两个辐射单元的第二表面，导电几何结构位于介质基板的第一表面和/或第二表面上。

进一步地，多个功能板单元的导电几何结构在第一表面和/或第二表面上以阵列方式排布。

进一步地，在介质基板的第一表面和第二表面均设有导电几何结构，其中位于第一表面的导电几何结构与位于第二表面的导电几何结构一一对应设置。

进一步地，每个辐射单元对应多个功能板单元。

进一步地，每个功能板单元和每一个辐射单元之间的距离相等。

进一步地，功能板为多层。

进一步地，导电几何结构为三角形、四边形、五边形、六边形、圆形、椭圆形或者由直线或者曲线形成的十字型、一字型或雪花型。

进一步地，功能板的介电常数包括沿功能板X方向的X方向介电常数、沿功能板Y方向的Y方向介电常数和沿功能板Z方向的Z方向介电常数，X方向介电常数等于Y方向介电常数，并且X方向介电常数不等于Z方向介电常数，其中，X方向、Y方向和Z方向之间两两垂直，功能板平行于X方向和Y方向所形成的平面。

进一步地，介质基板为复合材料或陶瓷材料。

进一步地，复合材料为热固性材料或者热塑性材料。

进一步地，复合材料为包含纤维、泡沫和/或蜂窝的一层结构材料或者多层结构材料。

进一步地，该复合材料含有增强材料，该增强材料为纤维、织物、粒子中的至少一种。

应用本实用新型的技术方案，阵列天线包括至少两个辐射单元、反射板和功能板。其中，反射板设置于至少两个辐射单元的一侧并起到反射电磁波和固定支撑辐射单元作用，功能板设置在至少两个辐射单元的与反射板相对地另一侧并位于至少两个辐射单元的辐射正前方一侧，功能板具有导电几何结构，导电几何结构配置为使得功能板的介电常数呈各向异性。由于在辐射单元的一侧设置功能板，功能板具有导电几何结构且导电几何结构配置为使得功能板的介电常数呈各向异性，这样就可以调节辐射单元辐射的近场分布，从而调节辐射单元与辐射单元之间的互耦效应，最终改变口径场的幅相分布。在阵列天线开始发射或接收时，功能板的导电几何结构对电磁波响应。当不同的工作频率下，导电几何结构对电磁波响应不同。本实用新型的阵列天线的导电几何结构可以等效为电容电感的LC射频电路，从而对电磁波相位进行很好的调制，可以减小因为工作频率的带宽增加而导致的阻抗失配，从而达到宽频阻抗匹配的效果。另外由于目前的许多阵列天线采用双极化的工作方式，但是由于馈电系统不能完全满足理想的等幅同相设计，所以存在极化差异性的问题，功能板的各向异性效果更能针对性进行不同极化工作下的阻抗匹配。本实用新型的阵列天线实现了在较宽的工作频率中，阵列天线各工作频点阻抗匹配，改善驻波，从而提高增益。本实用新型的阵列天线在宽带基础上提高增益，扩展阵列天线探测空域范围，提升矩阵天线电性能。

附图说明