[发明专利]一种双频多层平面反射阵列天线

说明书

本发明公开了一种双频多层平面反射阵列天线，包括定向性馈源以及依次层叠、平行放置的高频反射面、高频镂空地、增透面、低频反射面和低频完整地。本发明结构简单，通过将高频反射面、低频反射面分别设计在上、下两个不同的层上，基于频率选择性增透技术，可在两个分离的电磁波频段，实现天线单元的独立设计，支持双频双极化同时工作，最终在每个频段每种极化均可达到高增益、低副瓣的设计目标。

技术领域

本发明属于微波技术领域，尤其是涉及一种双频多层平面反射阵列天线。

背景技术

随着现代卫星通信、微波通信以及航天技术的突飞猛进，高增益天线在超远距离通信中扮演着极其重要的角色。传统的抛物面天线是应用最广泛的高增益天线，但是因为其体型笨重，不符合当今移动通信“小型化”的要求；通过天线组阵方法也可以极大地提高天线的增益，但是随着阵列规模的扩大，馈线网络的复杂程度也会随之大幅度上升，从而导致传输损耗增大，影响天线的整体辐射效率。结合了抛物面天线和微带阵列天线的优点，一种新型的天线——平面反射阵列天线就孕育而生了。但是，现代通信技术对天线的要求极为苛刻，在很多的应用场合不仅要求天线具有体积小的特点，而且要求天线能够在两个甚至多个的频段内都具有良好的性能。因此，积极开展双频平面反射阵列天线的研究，对于满足现代通信系统的苛刻要求具有及其重要的意义。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种双频多层平面反射阵列天线，能够在双频双极化的情况下都能实现高增益和低副瓣的辐射性能。

技术方案：一种双频多层平面反射阵列天线，包括定向性馈源以及依次层叠、平行放置的高频反射面、高频镂空地、增透面、低频反射面和低频完整地。本发明结构简单，高频反射面、低频反射面分别设计在上、下两个不同的层上，基于频率选择性增透技术，能够在两个分离的电磁波频段，实现天线单元的独立设计，支持双频双极化同时工作，最终在每个频段每种极化均可达到高增益、低副瓣的设计目标。

所述高频反射面中的单元与高频镂空地的单元几何中心相同，位置一一对应，分别形成高频反射器单元。

所述高频反射器呈平面分布。

所述增透面由金属贴片组成，每个贴片与高频镂空地每个单元的位置一一对应。

所述增透面金属贴片的尺寸以及与高频镂空地之间的距离由电磁波透射系数随频率变化的关系曲线确定。

所述高频反射面、高频镂空地、增透面、低频反射面和低频完整地中间的空隙部分可以由空气层、承载介质层或其组合构成。

有益效果：本发明的一种双频多层平面反射阵列天线，具有以下优点：

1、本发明的双频多层平面反射阵列天线结构对称简单，易于加工制作，成本低廉；

2、本发明的双频多层平面反射阵列天线在高、低频段可独立进行设计，支持双频双极化同时工作，最终在每个频段每种极化均可达到高增益、低副瓣的设计目标。

附图说明

图1为本发明结构的主视图；

图2为本发明的高频反射面的俯视图；

图3为本发明的高频镂空地的俯视图；

图4为本发明的增透面的俯视图；

图5为本发明的低频反射面的俯视图；

图6为本发明的低频完整地的俯视图；

图7是利用HFSS软件计算的天线回波损耗特性；

图8是利用HFSS软件计算的天线在14GHz处的H面方向图；

图9是利用HFSS软件计算的天线在14GHz处的E面方向图；