[发明专利]孔径天线的阻抗匹配

权利要求书

1.一种天线，其包括：

天线孔径，其具有可操作以辐射射频(RF)能量的至少一个天线元件阵列；以及

集成复合堆叠结构，其联接到所述天线孔径，所述集成复合堆叠结构包括广角阻抗匹配网络以提供所述天线孔径和自由空间之间的阻抗匹配，并且使所述集成复合堆叠结构将偶极负载置于天线元件上。

2.根据权利要求1所述的天线，其中所述阻抗匹配网络提高了所述天线的辐射效率。

3.根据权利要求1所述的天线，其中所述阵列中的偶极负载元件增加所述天线元件的辐射效率，并且降低所述天线元件的谐振频率响应。

4.根据权利要求1所述的天线，其中所述阻抗匹配网络针对从宽边角到扫描滚降角的范围内包括的所有扫描角度提供阻抗匹配。

5.根据权利要求1所述的天线，其中所述阻抗匹配网络包括具有由至少一个介电层彼此分开的N个超表面层的超表面堆叠结构，所述N个超表面层中的每一个都包括多个偶极元件，其中所述多个偶极元件中的每一个偶极元件都相对于所述多个天线元件中的一个天线元件对准，其中N为整数。

6.根据权利要求5所述的天线，其中所述每一个偶极元件都相对于所述一个天线元件的轴旋转。

7.根据权利要求6所述的天线，其中所述天线元件阵列包括与多个发射开槽辐射器交错的多个接收开槽辐射器，并且所述多个偶极元件位于所述多个接收开槽辐射器和所述多个发射开槽辐射器中的一者或两者中的开槽辐射器的上方并与该开槽辐射器对准。

8.根据权利要求7所述的天线，其中所述多个偶极元件中的每一个与其相应的接收开槽辐射器的极化对准。

9.根据权利要求8所述的天线，其中所述多个偶极元件中的每一个相对于其相应的接收开槽辐射器垂直。

10.根据权利要求5所述的天线，其中N为2或3。

11.根据权利要求5所述的天线，其中所述N个超表面层的对中的至少一个对的所述介电层包括泡沫层。

12.根据权利要求5所述的天线，其中所述N个超表面层的介电层的高度是根据所述多个接收开槽辐射器中的以卫星频带频率进行操作的接收开槽辐射器选择的。

13.根据权利要求1所述的天线，其中所述阻抗匹配网络包括所述天线孔径上方的具有金属图案的阻抗匹配层。

14.根据权利要求13所述的天线，其中所述金属图案包括元件的周期性图案，所述元件的周期性图案的大小被设计成为所述天线孔径和自由空间之间的阻抗匹配提供阻抗。

15.根据权利要求14所述的天线，其中所述元件的周期性图案包括开口环谐振器。

16.根据权利要求13所述的天线，其中所述金属图案包括反作用于所述天线孔径产生的极化电场的元件。

17.根据权利要求13所述的天线，其中所述阻抗匹配网络进一步包括处于所述天线孔径和所述阻抗匹配层之间的介电层。

18.根据权利要求17所述的天线，其中所述介电层包括泡沫层。

19.根据权利要求1所述的天线，进一步包括位于所述多个天线元件顶部的多个偶极元件。

20.根据权利要求19所述的天线，其中所述多个偶极元件是在所述天线孔径的顶部上的偶极图案化覆板的一部分。