[实用新型]一种新型的低雷达散射截面微带天线

说明书

本实用新型公开了一种新型的低雷达散射截面微带天线，该天线通过在原始的微带耦合馈电天线的微带馈线层和中间金属层刻蚀不同结构的周期金属图案构成。不同结构的周期金属图案通过交错排列，在天线工作带外具有透波特性的同时兼具宽带的相位相消作用，实现了带外宽带范围内的天线RCS减缩。该天线相对于传统的基于单一透波周期结构的低RCS微带天线极大的改善了雷达散射截面的减缩效果。

技术领域

本实用新型涉及微带天线技术领域，尤其涉及一种新型的低雷达散射截面(RadarCross Section，RCS)天线。

背景技术

天线作为一个主动辐射源和强散射体，其隐身性能是制约战机等作战平台总体隐身性能提高的瓶颈，通过改变外形和使用雷达吸波材料等手段可以有效减缩天线的雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)，但会使天线的辐射性能受到影响。

天线模式项散射与天线辐射性能密切相关，因此为了保证天线的正常辐射，其RCS减缩更多的从减缩结构模式项角度出发。

由于微带天线的结构特点，其带外的后向雷达散射截面可定义为：σ＝4πS²/λ，其中S为微带天线的面积大小，λ为入射电磁波的波长。可以看出，天线的后向RCS随频率的升高而变大。

对于宽频带的雷达探测，高频段的强散射对于天线在整个宽带范围内的算术平均值起到了主要贡献，因此减缩高频段的RCS峰值将有助于整体RCS均值的降低。

采用带阻带通特性的周期结构是一种减缩天线RCS的常用方法。将带阻型周期结构应用于天线可以减缩天线带外RCS，但是此时带阻型周期结构在工作频段以外的透射性能决定了其带外RCS的减缩效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的低雷达散射截面微带天线，以实现带外宽带范围内的天线RCS减缩。

为此，本实用新型提供了一种新型的低雷达散射截面微带天线，所述天线为微带耦合馈电天线，由具有辐射贴片的上层、具有条形缝隙的中间金属层和具有微带馈线层的下层组成，其中，微带馈线层的微带线通过中间金属层上的条形缝隙给天线馈电，其中，所述微带馈线层和中间金属层刻蚀有不同结构的周期金属图案，不同结构的周期金属图案通过交错排列，在天线工作带外具有透波特性的同时兼具宽带的相位相消作用，实现了带外宽带范围内的天线RCS减缩。

进一步地，上述中间金属层上刻蚀的周期金属图案为Minkovski分形金属环，所述微带馈线层上刻蚀的周期金属图案为方形金属片，每个所述Minkovski分形金属环的参数尺寸相同，每个所述方形金属片的参数尺寸相同。

进一步地，在上述新型的低雷达散射截面微带天线中，将所述中间金属层分为9*9个正方形区域，正中央的3*3个正方形区域和由此到达中间金属层边边沿且居中布置的1*3个长方形区域的金属层保留，其余每个正方形区域刻蚀Minkovski分形金属环。将所述微带馈线层分为9*9个正方形区域，除微带线所在边外，其余三边的居中3*3个正方形区域中，每个正方形区域居中刻蚀方形金属片，且在所述微带线左右两侧沿其长度延伸的1*3个正方形所组成的长方形区域中，每个正方形区域居中刻蚀方形金属片。

其中，每个方形金属片对应布置在每个Minkovski分形金属环的正中位置。

进一步地，在上述新型的低雷达散射截面微带天线中，上层的参数尺寸为：边长57.6mm的正方形；所述辐射贴片的参数尺寸为13.8mm*10mm，所述中间金属层的条形缝隙的参数尺寸为8mm*0.7mm，所述下层的微带线的参数尺寸为0.94mm*32mm。所述Minkovski分形金属环的参数尺寸为：边长l1＝6.2mm，线宽w＝0.2mm，每个凹部结构的长度a1＝1.4mm，每个凹部结构的边距a2＝1.0mm，每个所述方形金属片的参数尺寸相同：边长l2＝4mm。