[发明专利]阿基米德螺旋阵列天线

说明书

本发明公开了一种阿基米德螺旋阵列天线，涉及通信用天线技术领域。所述阵列天线包括天线介质板，螺旋天线单元设置于天线介质板的上表面，反射板设置于所述天线介质板的下侧，所述天线介质板与所述反射板之间通过所述反射板的竖直部分进行连接，每个螺旋天线单元中心的天线介质板上开设有天线馈电口，与所述天线馈电口相对的反射板上开设有过孔，馈电巴伦依次通过天线馈电口和过孔后将螺旋天线单元的天线臂的中心与同轴接头电连接；所述反射板的水平部分的内表面上设置有阵列状排列的EBG金属化图形单元。所述阵列天线具有尺寸小、频带宽以及制作简单等优点。

技术领域

本发明涉及通信用天线技术领域，尤其涉及一种阿基米德螺旋阵列天线。

背景技术

为了使阿基米德螺旋天线产生单向辐射，需要用反射板或者反射腔，传统的金属反射腔高度一般为四分之一波长，从而使天线的辐射效率最高。不仅增大了天线系统的剖面，而且限制了天线的工作频率。目前在军事和商用通信技术领域宽带应用十分普遍，宽带天线是针对天线收发信号的相对带宽而言的，当信号带宽与中心频率之比小于1%时称为窄带，带宽与中心频率之比在1%和25%之间称为宽带，带宽与中心频率之比在25%以上称为超宽带。阿基米德螺旋天线作为一种宽带天线，具有非频变特性。阿基米德螺旋天线设计方面存在的问题主要是超宽频带范围内的馈电和匹配结构设计与实现比较困难，难以保证在超宽频带范围内天线方向性、阻抗特性、轴比特性的基本恒定和较小起伏，此外，天线后向辐射抑制效果不佳，导致效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种尺寸小、频带宽、制作简单的阿基米德螺旋阵列天线。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种阿基米德螺旋阵列天线，其特征在于：包括天线介质板，螺旋天线单元设置于天线介质板的上表面，反射板设置于所述天线介质板的下侧，所述天线介质板与所述反射板之间通过所述反射板的竖直部分进行连接，每个螺旋天线单元中心的天线介质板上开设有天线馈电口，与所述天线馈电口相对的反射板上开设有过孔，馈电巴伦依次通过天线馈电口和过孔后将螺旋天线单元的天线臂的中心与同轴接头电连接；所述反射板的水平部分的内表面上设置有阵列状排列的EBG金属化图形单元，每个所述EBG金属化图形单元包括两个呈F状的金属化图形，且两个F状的金属化图形的开口相对设置。

进一步的技术方案在于：所述馈电巴伦包括巴伦介质板，所述巴伦介质板的正面设置有指数渐变线形式的微带传输线，所述传输线的前后两侧各设置有一行正六边形的镂空孔，所述传输线一侧的镂空孔之间的距离相等，且前侧的所述镂空孔距离所述传输线的前侧边的距离相等，后侧的所述镂空孔距离所述传输线的后侧边的距离相等。

进一步的技术方案在于：所述巴伦介质板为高介电常数介质板。

进一步的技术方案在于：所述螺旋天线单元呈阵列状布置于所述天线介质板的上表面，且每个所述螺旋天线的前、后、左、右侧设置有频率选择表面FSS单元。

进一步的技术方案在于：所述频率选择表面FSS单元包括FSS金属化图形单元，所述FSS金属化图形单元的主体为正四边形，在每个所述正四边的边上形成有一个向外延伸的正方形，相邻的两个FSS金属化图形单元之间通过窄微带条连接，其中窄微带条的两端分别位于两个相邻的所述FSS金属化图形单元中正四边形的一个角上。

进一步的技术方案在于：所述螺旋天线单元包括两个呈螺旋状设置的天线臂，天线臂的内侧端部相互连接，天线臂的末端宽度逐渐变窄。