[发明专利]基于有源移相器的低损耗频扫天线

说明书

本发明公开了一种基于有源移相器的低损耗频扫天线，该天线包括馈电输入、功分器、第一有源移相器、第二有源移相器以及相并联的用于辐射能量的两个子阵；两个有源移相器分别设置在两个子阵的起始端；所述馈电输入的能量经功分器等幅分配后分别经两个有源移相器移相后馈入两个子阵；两个并联子阵经由慢波线给对应辐射单元提供能量，每个并联子阵末端连接一个匹配负载，能够减少末端反射。本发明利用有源移相器承担一部分原来由慢波线实现的移相功能，从而减少慢波线的总长度，降低天线中慢波线的传输损耗。

技术领域

本发明涉及微波技术领域，特别涉及一种基于有源移相器的低损耗频扫天线。

背景技术

频率扫描(频扫)，是通过改变天线的工作频率来改变天线单元间的相位关系，从而完成天线波束指向的改变。具体实现上，可以使用蛇形慢波结构作为移相单元(无源移相器)，对辐射单元逐个馈电从而完成波束扫描。慢波线移相器的电长度通常较长，成为该类型天线损耗的主要来源。

频扫天线通常只能实现一维内的波束扫描，通常称该维度为频扫维；为了使得该类天线能够在另一维度内也实现波束扫描，需要将频扫天线在另一维度内组阵，并利用有源移相器完成该维度内阵列间的相移，该维度称为相扫维。但单纯的利用有源移相器成本高、系统结构复杂。

因此，探索如何利用有源移相器，协助慢波线移相器完成部分频扫维的移相功能，从而减少该类型天线传输损耗，成为可能。

发明内容

本发明的目的在于针对上述先有技术存在的问题，提供一种基于有源移相器的低损耗频扫天线，利用有源移相器承担一部分原来由慢波线实现的移相功能，从而减少慢波线的总长度，降低天线中慢波线的传输损耗。

实现本发明目的的技术解决方案为：基于有源移相器的低损耗频扫天线，所述天线包括馈电输入、功分器、第一有源移相器、第二有源移相器以及相并联的用于辐射能量的两个子阵；两个有源移相器分别设置在两个子阵的起始端；所述馈电输入的能量经功分器等幅分配后分别经两个有源移相器移相后馈入两个子阵。

进一步地，所述两个子阵包括第一子阵、第二子阵；其中，

所述第一子阵包括第一慢波线及与其耦合的若干第一辐射单元，第一慢波线的一端通过第一有源移相器与功分器相连，另一端作为第一子阵的末端，连接第一匹配负载；

所述第二子阵包括第二慢波线及与其耦合的若干第二辐射单元，第二慢波线的一端通过第二有源移相器与功分器相连，另一端作为第二子阵的末端，连接第二匹配负载。

进一步地，所述第一辐射单元与第二辐射单元交替分布。

进一步地，相邻辐射单元之间的间距相同。

进一步地，所述第一辐射单元与第二辐射单元的数目相同。

进一步地，所述第一慢波线中相邻第一辐射单元之间所对应的移相器包含的移相单元的数目N1，与所述第二慢波线中相邻第二辐射单元之间所对应的移相器包含的移相单元的数目N2相同。

进一步地，所述第一慢波线中相邻第一辐射单元之间所对应的移相器包含的移相单元的尺寸，与所述第二慢波线中相邻第二辐射单元之间所对应的移相器包含的移相单元的尺寸相同。

进一步地，在同一工作频率下，所述第一有源移相器、第二有源移相器的移相量之间的差值，等于慢波线中移相器在该频率下移相量的一半。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：将本就在二维扫描阵列中，相扫维需要使用到的有源移相器用于协助频扫维的慢波线移相器进行移相，通过在频扫天线中设置两个子阵，且每个子阵均与一个有源移相器连接，减少了波束扫描时所需的慢波线长度，从而降低总传输损耗。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明