[发明专利]一种内部加载相位枝节的反射单元及反射阵列天线

说明书

本发明公开了一种内部加载相位枝节的反射单元及反射阵列天线，所述反射单元包括贴片、介质基片以及金属地板；其中贴片结构是在一个圆环内部加载两根相位枝节，所述两根相位枝节相对于圆环的圆心中心对称，均以逆时针或者顺时针绕着圆环的圆心延伸，通过改变加载的相位枝节的长度，可以调节该反射单元的反射相位值。本发明还公开了一种包括该内部加载相位枝节的反射单元的反射阵列天线，所述反射阵列天线包括馈源和平板反射阵列，所述阵列包括若干个上述反射单元，本发明可解决传统的反射阵列天线设计中难以准确考虑所有相邻单元之间的耦合作用，从而导致反射阵列天线效率较低的缺陷。

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种内部加载相位枝节的反射单元及反射阵列天线。

背景技术

平板反射阵列天线是将抛物面天线和平面阵列天线进行结合，它包括馈源和反射阵列两部分，反射阵列是由若干个反射单元组阵而成，它的馈电方式采用跟抛物面天线的一样的空馈结构。它的主要特点有质量轻、加工简单成本低、平面结构易于载体共形、可折叠、易与微带电路集成、易实现波束赋形等，这些特点使得平板反射阵列天线在星载方面具有很大的应用潜力。

反射单元是通过改变单元的某一个或者几个参数，来进行单元反射相位的调节，对于传统的反射单元来说，这会使得其外围尺寸发生变化。由于反射阵单元的外围尺寸变化较大，引起相邻单元边缘距离不同，从而导致阵列中不同位置处单元之间的耦合作用不同，因此采用传统的分析反射阵单元方法，比如无限周期阵列模型，是很难准确地考虑到所有相邻单元之间的耦合作用。但是对于外围尺寸固定的反射阵单元形式，其相邻单元边缘距离也固定，因此反射阵天线上所有相邻单元之间的耦合作用差异很小。所以外围尺寸固定的反射阵单元形式更有利于简单且准确地得到反射阵列中的单元的特性，从而提高反射阵天线的各方面的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内部加载相位枝节的反射单元，解决传统的反射阵列天线设计中难以准确考虑所有相邻单元之间的耦合作用，从而导致反射阵列天线效率较低的缺陷。本发明的另一个目的在于提供一种反射阵列天线，来验证单元有益特性的有效性。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明公开了一种内部加载相位枝节的反射单元，包括：

金属地板，

介质基片，所述介质基片的下表面与金属地板的上表面相连接；

贴片，所述贴片包括圆环和两根相位枝节，所述相位枝节加载在圆环内部，所述相位枝节与圆环的下表面均与介质基片的上表面相连接。

本发明的有益效果在于：本发明的一种内部加载相位枝节的反射单元，它的调节反射相位值的参数是通过改变所加载的相位枝节的长度，而其相位枝节是加载在圆环内部，因此枝节长度变化时单元的外围尺寸不会发生变化。

优选的，两根所述相位枝节相对于圆环的圆心中心对称，所述相位枝节包括连接段和圆弧段，所述圆弧段沿着逆时针或者顺时针绕着圆环的圆心延伸，所述连接段连接圆弧段的一端与圆环，所述圆环的圆心落在连接段的延长线上。

优选的，所述反射单元的反射相位值与相位枝节的长度相关。

上述优选方案的有益效果在于：圆弧状的相位枝节能够更好的在有限的平面空间内，实现多种相位枝节的延展长度的可能性，从而为改变反射相位值提供多种可能。

优选地，所述介质基片的横截面为正方形，所述正方形的边长为13mm，所述反射单元的周期为0.39个中心频率处波长，小于传统的半波长单元的周期。

上述优选方案的有益效果在于：采用外围尺寸固定的反射单元，在组成阵列时相邻单元的边缘距离也固定，因此反射阵天线上所有相邻单元之间的耦合作用差异很小。所以外围尺寸固定的反射阵单元形式更有利于简单且准确地得到反射阵列中的单元的特性，从而提高反射阵天线的各方面的性能。