[发明专利]一种新型低剖面电扫描波束反射阵天线

说明书

本发明公开了一种新型低剖面电扫描波束反射阵天线，包括：若干个反射阵天线子阵、移相切换波导系统、偏置电压电路、波控机和电源；其中，若干个反射阵天线子阵并行排列；所述反射阵天线子阵包括可重构反射阵面、极化栅型漏波结构、第一CTS馈电结构和第二CTS馈电结构；其中，所述可重构反射阵面和所述极化栅型漏波结构相连接，可重构反射阵面处于极化栅型漏波结构上方；所述第一CTS馈电结构与所述极化栅型漏波结构的一端相连接；所述第二CTS馈电结构与所述极化栅型漏波结构的另一端相连接；所述移相切换波导系统分别与所述第一CTS馈电结构、所述第二CTS馈电结构相连接。本发明解决了大口径天线阵面的漏波馈电激励设计问题，并提供了多模工作能力。

技术领域

本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种新型低剖面电扫描波束反射阵天线。

背景技术

随着天线技术、卫星应用的不断发展，以及相关空间科学与应用不断广泛和深入，对无线系统所能完成的功能要求越来越多，这就要求系统中的天线具有能够实现多种功能的能力或能够根据不同应用实现对应的性能指标，仅仅通过增加天线数量来增加天线功能或性能已经无法满足越来越复杂的空间任务要求，且系统对天线波束扫描能力的需要越发迫切，而发展天线可重构技术、多模式工作天线技术是增强天线能力、应对复杂系统应用挑战的一种办法。

为了满足复杂多样的雷达工作模式要求，常要求天线功能强大，应用模式灵活，需要天线具有和/差波束形成与波束扫描能力，或需要天线具有多相位中心(MultiplePhase-Centre)特性，满足雷达系统对动目标检测的需要。雷达系统空间应用常要求天线具有较宽的波束扫描范围，并且具有在空域内的波束快速搜索能力，以及赋予雷达具有单脉冲测角功能，现有的相控阵天线因复杂的馈电网络结构以及大量的移相器使天线重量难以满足要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种新型低剖面电扫描波束反射阵天线，引入了双CTS馈电结构进行准平面波激励，解决了大口径天线阵面的漏波馈电激励设计问题，并提供了多模工作能力；基于圆极化器模型实现了2比特反射移相与极化扭转的兼容，有利于进行大口径反射阵面低剖面设计与辐射效率的保持。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种新型低剖面电扫描波束反射阵天线，包括：若干个反射阵天线子阵、移相切换波导系统、偏置电压电路、波控机和电源；其中，若干个反射阵天线子阵并行排列；所述反射阵天线子阵包括可重构反射阵面、极化栅型漏波结构、第一CTS馈电结构和第二CTS馈电结构；其中，所述可重构反射阵面和所述极化栅型漏波结构相连接，可重构反射阵面处于极化栅型漏波结构上方；所述第一CTS馈电结构与所述极化栅型漏波结构的一端相连接；所述第二CTS馈电结构与所述极化栅型漏波结构的另一端相连接；所述移相切换波导系统分别与所述第一CTS馈电结构、所述第二CTS馈电结构相连接；偏置电压电路与可重构反射阵面通过低频连线相连接，为可重构反射阵面提供偏置电压；波控机与偏置电压电路相连接，根据波控码向偏置电压电路发出指令，完成偏置电压电路输出正确的偏置电压矩阵状态；电源分别与偏置电压电路、波控机相连接。

上述新型低剖面电扫描波束反射阵天线中，所述移相切换波导系统包括第一功分器、第二功分器、第一移相器、第二移相器、第一切换开关、第二切换开关和魔Tee；其中，第一功分器、第一切换开关、第一移相器、魔Tee、第二移相器、第二切换开关和第二功分器依次相连接；第一功分器与第一CTS馈电结构相连接，第二功分器与第二CTS馈电结构相连接。

上述新型低剖面电扫描波束反射阵天线中，所述极化栅型漏波结构包括上侧覆铜印刷板、泡沫材料层和下侧覆铜印刷板；其中，上侧覆铜印刷板、泡沫材料层和下侧覆铜印刷板依次相连接；上侧覆铜印刷板的上表面设置有若干个第一金属条带，其中，若干个第一金属条带沿上侧覆铜印刷板的长度方向并行排列；下侧覆铜印刷板的下表面设置有若干个第二金属条带，其中，若干个第二金属条带沿下侧覆铜印刷板的长度方向并行排列。

上述新型低剖面电扫描波束反射阵天线中，第一金属条带的长度大于第二金属条带的长度。