[发明专利]一种实现宽带宽角扫描的结构及具有其的微带天线单元

说明书

本申请属于相控阵雷达天线技术领域，特别涉及一种实现宽带宽角扫描的结构及具有其的微带天线单元。结构包括：金属地板、馈电层介质基板、辐射层介质基板、金属柱以及金属贴片。馈电层介质基板的下表面与金属地板贴合设置，上表面刻蚀有铜层，所述馈电层介质基板的四个角上均设置有第一金属隔离电壁，所述第一金属隔离电壁连接所述金属地板和所述铜层；辐射层介质基板通过半固化片粘接在所述馈电层介质基板的上表面；金属柱呈1/4圆柱形，所述金属柱设置在所述辐射层介质基板的四个角上，且每个所述金属柱的中轴线与所述辐射层介质基板的侧棱重合，所述金属柱的一端接地；金属贴片刻蚀在所述辐射层介质基板的上表面，围绕所述金属柱设置。

技术领域

本申请属于相控阵雷达天线技术领域，特别涉及一种实现宽带宽角扫描的结构及具有其的微带天线单元。

背景技术

随着相控阵雷达技术的不断发展，不论是雷达还是电子对抗系统，为提高自身的作战能力和范围，除要求雷达天线宽带工作外，还要求大空域覆盖、宽角度扫描等。因此，在改善相控阵天线工作带宽的同时兼顾宽角扫描特性就成为亟待解决的关键问题。然而相控阵天线单元之间由于存在互耦，导致其在栅瓣之前的某一特定扫描角上出现尖而深的凹点，此时能量为全反射，天线将不能辐射或接收能量，形成扫描盲点。扫描盲点是制约相控阵天线实现宽带宽角扫描的重要因素之一。

传统的有源相控阵辐射单元多采用Vivaldi等端射天线形式，这种类型的天线能够获得较宽的工作带宽和较大的波束扫描角，但是存在如下缺陷：大体积、大重量制约了天线在机载平台上的大面积应用；高剖面的特性使得其结构强度随着天线高度的升高而减弱；天线的安装结构复杂，装配工作量较大。

微带天线顺应了现代机载雷达系统小型化、轻量化、高可靠性和多功能性的发展趋势，具备剖面低、体积小、重量轻、易与载体表面共形、易与有源器件集成等诸多优点，可以作为新型相控阵雷达的天线形式。然而微带天线在开放式的微带基板上易激励起表面波的传播，导致微带阵列的单元之间产生比传统有源相控阵辐射单元间更加复杂和强烈的互耦效应，导致阵列阻抗失配、辐射方向图失真等性能恶化。大角度扫描时，这种互耦效应更加强烈，使扫描盲点现象更加严重。由于它出现在栅瓣之前，有的甚至出现在离侧射方向不远的角度上，这样势必会大大缩小微带相控阵天线的扫描区域，导致整个阵列的扫描性能下降，使得微带天线在保证宽带工作的同时，难以实现宽角度扫描。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种实现宽带宽角扫描的结构及具有其的微带天线单元，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种实现宽带宽角扫描的结构，包括：

金属地板，所述金属地板呈矩形；

馈电层介质基板，所述馈电层介质基板的下表面与所述金属地板贴合设置，所述馈电层介质基板的上表面刻蚀有铜层，所述馈电层介质基板的四个角上均设置有第一金属隔离电壁，所述第一金属隔离电壁连接所述金属地板和所述铜层；

辐射层介质基板，所述辐射层介质基板通过半固化片粘接在所述馈电层介质基板的上表面；

金属柱，所述金属柱呈1/4圆柱形，所述金属柱设置在所述辐射层介质基板的四个角上，且每个所述金属柱的中轴线与所述辐射层介质基板的侧棱重合，所述金属柱的一端接地；

金属贴片，所述金属贴片刻蚀在所述辐射层介质基板的上表面，围绕所述金属柱设置。

可选地，所述第一金属隔离电壁为具有金属内壁的多个通孔。

可选地，所述第一金属隔离电壁呈直线形或者圆弧形。

可选地，所述金属柱的一端与所述铜层连接。