[发明专利]一种基于多模谐振的宽带低剖面双频多波束贴片天线

权利要求书

1.一种基于多模谐振的宽带低剖面双频多波束贴片天线，其特征在于，包括依次层叠的矩形辐射贴片、介质层和接地板；还包括向所述矩形辐射贴片馈电的同轴探针；

所述矩形辐射贴片与接地板之间分别设置有用于使TM_1/2,1模式实现单波束辐射的第一短路部件组、用于形成使TM_1/2,0模式实现双波束辐射的第二短路部件组以及用于使TM_3/2,1模式实现单波束辐射且使TM_3/2,0模式实现双波束辐射的第三短路部件组；

所述第一短路部件组位于矩形辐射贴片的一短边侧；所述第二短路部件组为两组，分别位于矩形辐射贴片的另一短边旁的两个角上；所述第三短路部件组位于所述第一短路部件组与所述第二短路部件组之间；所述同轴探针与矩形辐射贴片接触连接，连接处位于所述第一短路部件组与所述第三短路部件组之间且偏离矩形辐射贴片的对称轴；

所述第三短路部件组位于TM_3/2,0模式和TM_3/2,1模式的电场零点处；所述第三短路部件组由第三金属柱构成，且所述第三金属柱呈一字型排列；

所述第一短路部件组由第一金属柱构成；所述第一金属柱呈一字型排列且从矩形辐射贴片的一长边旁排列至另一长边旁；

所述第三金属柱的中心连线、所述第一金属柱的中心连线均与矩形辐射贴片的短边平行；两组所述第二短路部件组关于垂直于矩形辐射贴片短边的中轴对称；

天线工作频段的中心频率自由空间波长为λ₀，所述矩形辐射贴片的长度为L，宽度为W，其中，0.7λ₀L0.77λ₀，0.32λ₀W0.35λ₀。

2.如权利要求1所述的基于多模谐振的宽带低剖面双频多波束贴片天线，其特征在于，两组所述第二短路部件组之间的中心的距离为P；其中，0.255λ₀P0.264λ₀。

3.如权利要求2所述的基于多模谐振的宽带低剖面双频多波束贴片天线，其特征在于，所述第三短路部件组由5个直径为R₃的第三金属柱构成，相邻的两个所述第三金属柱之间的间距为S，其中，1.6R₃S1.7R₃。

4.如权利要求3所述的基于多模谐振的宽带低剖面双频多波束贴片天线，其特征在于，所述第一金属柱的直径为R₁，其中，R₁R₃。

5.如权利要求4所述的基于多模谐振的宽带低剖面双频多波束贴片天线，其特征在于，所述第二短路部件组为一直径为R₂的第二金属柱，其中，R₃R₂。

6.如权利要求4所述的基于多模谐振的宽带低剖面双频多波束贴片天线，其特征在于，所述第二短路部件组由若干直径为R₄的第四金属柱构成，所述第四金属柱围成一直径为R₅的圆形，其中，R₃R₅，R₄0.5R₅。

7.如权利要求2至6任一所述的基于多模谐振的宽带低剖面双频多波束贴片天线，其特征在于，所述介质层的相对介电常数为ε_r，其中，2ε_r2.2。

8.如权利要求7所述的基于多模谐振的宽带低剖面双频多波束贴片天线，其特征在于，所述介质层为方形介质板，边长为a；所述接地板为方形金属地板，边长为b；所述贴片天线的剖面总厚度为H，其中，0.9λ₀aλ₀，0.9λ₀bλ₀，0.036λ₀H0.048λ₀。