[发明专利]一种新型馈电的超低剖面表面波天线

说明书

本发明提供一种高增益的、端射性能优良的新型馈电结构的超低剖面表面波天线。该表面波天线包括金属接地板、介质条、金属辐射杆、圆形金属平板、金属接地针和SMA同轴接头。SMA同轴接头连接金属接地板和金属辐射杆，作为天线的输入端；金属辐射杆顶端接圆形金属平板，金属平板边缘用金属接地针与金属接地板连接；介质条在圆形金属平板和金属接地板中间，金属辐射杆和金属接地针分别穿过介质条。在天线输入端的激励下，利用表面波天线的辐射原理和天线由金属辐射杆、圆形金属平板和金属接地针组成的特有馈电结构的优良阻抗匹配，达到抑制天线边缘散射，提高天线辐射效率和端射方向性的目的。

技术领域

本发明涉及微波技术领域，特别是涉及一种高天线辐射效率和良好端射方向性的超低剖面表面波天线，可适用于多种飞行器的侧面天线，特别适用于飞行器系统低剖面、高增益、强方向性的应用场景。

背景技术

随着现代科学技术的迅速发展，各种新型先进的飞行器所搭载的功能越来越多、越来越复杂，飞行器对于各种信息的精度要求也是越来越高。因此，飞行器上一般都有几副甚至十几副天线，以达到对复杂精细信息的接受和发射需求。这些天线只有极少部分安装在机身内部，绝大部分都突出在机身外部，为了安装天线而增加的飞行器结构无疑极大的提升了天线的动力学设计和隐身性能等方面设计的复杂性和难度。而且为了保护天线不受气流影响，还要用更大的天线罩进行保护，这些都对飞机的气动特性有不利的影响，还会增大飞机的雷达散射截面，对飞机的隐身性能来讲，这是非常致命的影响。

而目前现有的天线技术，在金属反射面存在时，有波束上翘的缺陷，并且难以形成高增益和宽扫描。同时金属地板的存在，导致电磁波被地板反射形成波束上翘；现有的馈电和辐射结构导致天线的剖面高度较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明针对存在金属反射面时，有波束上翘的缺陷，并且难以形成高增益和扫描的问题，提供了一种新型馈电的表面波天线，拥有高天线辐射效率和良好端射方向性，从而低剖面、高增益、强方向性的应用场景需求。

本发明完整的技术方案包括：

本发明的新型馈电表面波天线包括金属接地板、介质条、金属辐射杆、圆形金属平板、金属接地针和SMA同轴接头。SMA同轴接头连接金属接地板和金属辐射杆，作为天线的输入端；金属辐射杆顶端接圆形金属平板，金属平板边缘用金属接地针与金属接地板连接，形成阻抗匹配的辐射结构；介质条在圆形金属平板和金属接地板中间，金属辐射杆和金属接地针分别穿过介质条。介质条的厚度为天线工作电磁波在介质所采用材料中的波长的四分之一,长度为天线工作电磁波在介质所采用材料中的波长的7倍到9倍，宽度为天线工作电磁波在介质所采用材料中的波长的四分之三到1个波长。金属辐射杆的高度为天线工作电磁波波长的十分之一。圆形金属平板的半径为天线工作电磁波波长的十四分之一到十二分之一。在实际应用中，可以通过实际天线的工作频率所对应的波长和介质的材料种类，选用本发明中的与工作波长和介质材料对应的尺寸，实现天线的高天线辐射效率和良好端射方向性。

本发明相对于现有技术的改进为：输出端口的辐射杆通过与圆形金属平板和接地针连接，形成了电容性的辐射馈电结构，实现了天线的阻抗匹配和低剖面，从而在超低剖面的情况下实现了高增益；通过对天线中介质条的尺寸设计，天线能实现宽扫描角度的性能。

附图说明：

图1是本发明实施例的新型馈电的表面波天线结构示意图。

图2是图1所示实施例中的新型馈电的表面波天线的分解结构示意图。

图3是图1所示实施例中的新型馈电的表面波天线的侧面结构示意图。

图4是图1所示实施例中的新型馈电的表面波天线的主视尺寸示意图。

图5是图1所示实施例中的新型馈电的表面波天线的侧面尺寸示意图。

图6是具体实施方式总的实施例中的新型馈电的表面波天线的回波损耗示意图。