[发明专利]一种具有宽角宽带扫描能力的双极化微带天线单元

摘要

本发明公开了一种适用于宽角、宽带扫描的双极化微带天线单元，属于天线工程技术领域。该天线由叠层贴片层、双极化馈电层和金属底板构成；其中叠层贴片层包含两层PCB板，并使用金属壁作为支撑；馈电层包含水平极化的微带馈线、地面上的十字形耦合槽、垂直极化的非对称带状线馈电，分别设置于三层PCB板上。通过金属壁和金属底板，增大了天线的机械强度和稳定性；金属壁支撑的空气腔体增大了天线带宽，避免了低介电常数PCB板的使用，减少了PCB板层数，从而减小了拼装过程的对齐误差并降低了成本；馈电层避免了盲孔，减小了加工难度、降低了加工成本。仿真和实验结果表明，该天线单元用于相控阵中，可以实现15％的相对带宽，带宽内扫描±45度不出现栅瓣、高副瓣，有源驻波低于2.5，交叉极化低于‑20dB，隔离度在23dB以上。

主权项

1.一种具有宽角宽带扫描能力的双极化微带天线单元，该天线单元包括：从上到下依次层叠的叠层贴片层、双极化馈电层、金属底板；/n所述叠层贴片层包括：第一叠层贴片、第一PCB板层、第二叠层贴片、第二PCB板层、金属框；所述第一叠层贴片设置于第一PCB板层的上表面，且面积小于第一PCB板层的上表面；所述第二叠层贴片设置于第二PCB板层的上表面，且面积小于第二PCB板层的上表面；所述第二PCB板层镶嵌在金属框内部，第一PCB板层被金属框支撑，使第一PCB板层与第二PCB板层间形成空气腔体层；/n所述双极化馈电层包括：上到下依次层叠的在第三、第四、第五PCB板层，所述第三PCB板层上表面设置水平极化馈线，所述第四PCB板层内设置十字形耦合槽，所述第五PCB板层上表面设置垂直极化馈线；/n所述金属底板上设置有垂直极化馈电探针和水平极化馈电探针，所述垂直极化馈电探针从金属底板出发依次穿过第五PCB板层、第四PCB板层到达第三PCB板层下表面，垂直极化馈电探针穿过第五PCB板层时与设置于第五PCB板层上表面的垂直极化馈线输入端连接；所述水平极化馈电探针从金属底板出发依次穿过第五PCB板层、第四PCB板层、第三PCB板层到达第二PCB板层下表面，水平极化馈电探针穿过第三PCB板层时与设置于第三PCB板层上表面的水平极化馈线输入端连接；/n所述双极化馈电层中设置有一圈金属化过孔，用于包围住水平极化馈线、垂直极化馈线、垂直极化馈电探针、水平极化馈电探针。/n