[发明专利]一种基于介质集成腔体的宽带双极化相控阵天线

权利要求书

1.一种基于介质集成腔体的宽带双极化相控阵天线，该相控阵天线从下到上依次包括：下层介质基板（101）、中层介质基板（102）、上层介质基板（103）；

其特征在于，所述下层介质基板（101）上表面阵列间隔排布有多个金属贴片（109），绕金属贴片（109）的内边缘设置有一圈金属化过孔（110），该金属化过孔（110）的上端与下层介质基板（101）的上表面齐平，下端与下层介质基板（101）的下表面齐平；金属贴片（109）内部设置有两个同轴接头内芯（108）：垂直极化同轴接头内芯和水平极化同轴接头内芯，同轴接头内芯（108）的上端与中层介质基板（102）的上表面齐平，下端从下层介质基板（101）伸出，连接所述宽带双极化相控阵天线的外部设备，同轴接头内芯（108）与金属贴片（109）不接触；

所述中层介质基板（102）上表面设置有若干长条形的垂直极化微带馈线（106）和长条形的水平极化微带馈线（105）；每一个垂直极化微带馈线（106）的一端对应连接一个垂直极化同轴接头内芯的上端，该垂直极化微带馈线（106）的另一端沿垂直方向延伸到相邻金属贴片（109）的对应上方；每一个水平极化微带馈线（105）的一端对应连接一个水平极化同轴接头内芯的上端，该水平极化微带馈线（105）的另一端沿水平方向延伸到相邻金属贴片（109）的对应上方；

所述上层介质基板（103）的上表面设置有网状金属贴片（107），该网状金属贴片（107）包括垂直方向的多列贴片和水平方向的多行贴片，每一列或每一行贴片都包括多组金属条带，每组金属条带之间不接触，每组金属条带包括三根并列的完全相同的金属条带；每组的三根金属条带的两端分别位于相邻的两块金属贴片（109）的对应上方，且所有相邻的金属贴片（109）的对应上方都设置有一组金属条带；

所述下层介质基板（101）相邻的金属贴片（109）的金属化过孔（110）之间形成介质集成腔体（104），相邻的四个金属贴片（109）之间形成一个十字形介质集成腔体（104），该十字形介质集成腔体（104）对应的三层结构构成一个基本天线单元。

2.如权利要求1所述的一种基于介质集成腔体的宽带双极化相控阵天线，其特征在于，所述金属化过孔（110）的高度为0.02～0.2 λ_low，λ_low为低频端自由空间波长，相邻金属贴片（109）的间隙宽度为0.02～0.2 λ_low；所述下层介质基板（101）相邻的金属贴片（109）的金属化过孔（110）之间形成介质集成腔体（104），相邻金属贴片（109）之间的方向为介质集成腔体（104）宽度方向；同轴接头内芯（108）的轴线与介质集成腔体（104）宽度方向的中线相距0.02～0.2λ_low；水平极化微带馈线（105）和垂直极化微带馈线（106）的长度为0.05～0.4λ_low；所述上层介质基板（103）的相对介电常数在1～3.5之间，厚度为0.01～0.1λ_low；上层介质基板（103）直接覆盖在中层介质基板（102）上或放置在距离中层介质基板（102）上表面小于0.1λ_low高度的位置处；单根金属条带长度为0.1～0.4λ_low，宽度为0.005～0.1λ_low。

3.如权利要求1所述的一种基于介质集成腔体的宽带双极化相控阵天线，其特征在于，所述垂直极化微带馈线（106）和水平极化微带馈线（105）的形状完全相同，为两端宽中间窄的长条形贴片，且馈电端的宽度窄于耦合端的宽度，其中馈电端为微带馈线与同轴接头内芯相连接的一端，耦合端为微带馈线远离同轴接头内芯的一端。

4.如权利要求1所述的一种基于介质集成腔体的宽带双极化相控阵天线，其特征在于，所述金属贴片（109）为正方形或类正方形；类正方形结构为将正方形的每条边分为向外突起的三段，每段之间的夹角大于160°小于180°。

5.如权利要求1所述的一种基于介质集成腔体的宽带双极化相控阵天线，其特征在于，所述宽带双极化相控阵天线为平板形或平面弧形。