[发明专利]一种基于3dB电桥的圆极化星载天线及星载相控阵

说明书

本发明公开了一种基于3dB电桥的圆极化星载天线及星载相控阵，馈电层与介质层之间设有第一金属贴片；馈电层设有3dB耦合电桥，3dB耦合电桥的输出端与第一金属贴片连接，用于对输入的信号进行圆极化，并将圆极化信号传输到所述介质层；介质层用于拓宽圆极化信号的位宽，并将拓宽后的圆极化信号向外进行辐射；本发明的有益效果为在所要求的工作频段内，其轴比低于3dB，其驻波低于1.5，在其工作频点上其波束宽度大于90°，且满足低剖面；采用强制馈电的形式实现圆极化，双馈方式使得圆极化带宽较普通单馈方式有了较大的展宽；减少背面的辐射泄漏，提高天线的法向增益以及大扫描角扫描时的增益。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体而言，涉及一种基于3dB电桥的圆极化星载天线及星载相控阵。

背景技术

近年来，在卫星通信领域中，为实现对地球特定区域的有效覆盖，提高相控阵的EIRP (Effective Isotropic Radiated Power，有效全向辐射功率)，实现较小的邻区干扰，对星载相控阵天线的单元天线设计提出了严格要求，在天线尺寸、带宽、轴比等方面都存在极大的限制。

在某卫星通信系统中，限制了天线型式，通常使用的微带天线易满足低剖面特性，但是对于天线所传输出来的信号，无法满足在波束宽度以及轴比带宽宽度需求，因此，在使用的范围中，带来了一定的局限性。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术的天线中，在微带天线满足低剖面特性的情况下，无法使得传输信号波束宽度以及轴比带宽满足要求，目的在于提供一种基于3dB电桥的圆极化星载天线及星载相控阵，能够使得微带天线实现在工作频带内的宽波束、宽轴比带宽以及低剖面特性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于3dB电桥的圆极化星载天线，包括馈电层与介质层，所述馈电层与所述介质层之间设有第一金属贴片；所述馈电层设有3dB耦合电桥，所述3dB耦合电桥的输出端与所述第一金属贴片连接，用于对输入的信号进行圆极化，并将圆极化信号传输到所述介质层；所述介质层用于拓宽圆极化信号的位宽，并将拓宽后的圆极化信号向外进行辐射。

优选地，所述介质层包括第一介质板、第二金属贴片以及第二介质板，所述第二金属贴片设置在所述第一介质板与所述第二介质板之间，所述第一介质板或所述第二介质板通过第一金属贴片与所述馈电层连接。

优选地，所述馈电层包括第三介质板与第四介质板，所述第三介质板通过所述第一金属贴片与所述介质层连接，且所述3dB耦合电桥设置在所述第三介质板与所述第四介质板之间。

优选地，所述3dB耦合电桥的第一输入端口通过第四金属化通孔与同轴连接器连接，所述3dB耦合电桥的第二输入端口通过第三金属化通孔与欧姆匹配负载连接；所述3dB耦合电桥的第一输出端口通过第一金属化通孔与所述第一金属贴片连接，所述3dB耦合电桥的第二输出端机通过第二金属化通孔与所述第一金属贴片连接。

优选地，所述介质层还包括若干第五介质板，若干所述第五介质板设置在所述第二金属贴片与所述第二介质板之间，且两个所述第五介质板之间均设有第三金属贴片；所述第二介质板与所述第五介质板之间设有第三金属贴片。

优选地，所述第二金属贴片为呈中心对称结构的方形贴片，且所述第二金属贴片上设有至少四个子金属贴片，且分别设置在所述第二金属贴片的四边，每个所述子金属贴片用于调试天线信号。

优选地，所述星载天线还包括金属腔，所述金属腔的内壁与所述馈电层侧壁以及所述介质层侧壁接触设置，所述金属腔用于拓宽传输信号的位宽。

优选地，所述馈电层侧壁以及所述介质层侧壁镀上金属层，所述金属层用于拓宽传输信号的位宽。

优选地，所述第二金属贴片以及所述第三金属贴片均为方形贴片。