【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于雷達天線，具體涉及基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列。
技術介紹
1、隨著機載雷達、車載防撞雷達和移動通信對廣域波束覆蓋需求的逐步提升，超寬角掃描天線正受到學術和產業界的重點關注。然而，常規相控陣天線由于受到單元方向圖、單元間互耦和匹配等因素的影響，難以實現寬角掃描，通常掃描范圍在±60°內，且隨著掃描角增大增益衰減嚴重（掃描至±60°增益衰減3~4db）。這將導致雷達探測范圍受限、通信基站覆蓋范圍窄等問題。
2、現有基于方向圖可調的寬角掃描陣列普遍結構較為復雜，多采用多層介質方式，導致陣列成本和加工復雜度較高；而如何提高大掃描角下的增益，對大掃描角下陣列副瓣電平的抑制研究也較為缺乏。因此，如何基于單層介質同時實現大掃描角下的增益提升和副瓣抑制是亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、為解決上述技術問題，本專利技術提供了基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，僅包括單層介質，基于單元方向圖可調和單元方向圖增益控制技術，實現了大掃描角下的增益提升和副瓣抑制。
2、為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
3、一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，包括介質基板和若干個結構相同的方向圖可調單元，每個方向圖可調單元包括饋線、彎曲偶極子、左單極子、右單極子、第一直流偏置線、第二直流偏置線、左單極子加載的第一二極管、右單極子加載的第二二極管、第一金屬化通孔、第五金屬化通孔、第二金屬化通孔、第三金屬化通孔、第四金
4、所述左單極子與右單極子對稱分布在介質基板上表面，金屬地位于介質基板下表面；
5、所述第一直流偏置線與左單極子末端相連，用于控制第一二極管的通斷，所述第一直流偏置線通過第一金屬化通孔與金屬地相連；所述第二直流偏置線與右單極子末端相連，用于控制第二二極管的通斷，所述第二直流偏置線通過第五金屬化通孔與金屬地相連；
6、所述彎曲偶極子的第一偶極子臂和第二偶極子臂與金屬地直接相連，所述彎曲偶極子的金屬微帶線位于介質基板上表面，通過第二金屬化通孔與第一偶極子臂相連，所述第一偶極子臂通過第三金屬化通孔與介質基板上表面的饋線相連；
7、所述左單極子與右單極子分別通過第四金屬化通孔和第六金屬化通孔與金屬地相連。
8、本專利技術的有益效果在于：
9、（1）本專利技術提出了區域增益可控的單元方向圖可重構單元，在實現了單元方向圖主瓣偏轉的同時，還可降低非期望區域的單元增益，進而可以顯著降低陣列在大角度下的副瓣電平；
10、（2）本專利技術僅需單層介質，利用單極子和彎曲偶極子耦合饋電，疊加二者輻射場實現單元方向圖偏轉和增益控制，無需對單極子額外設計饋電網絡，使得單元結構緊湊，饋電結構簡單。
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1.一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，包括介質基板和若干個結構相同的方向圖可調單元，每個方向圖可調單元包括饋線、彎曲偶極子、左單極子、右單極子、第一直流偏置線、第二直流偏置線、左單極子加載的第一二極管、右單極子加載的第二二極管、第一金屬化通孔、第五金屬化通孔、第二金屬化通孔、第三金屬化通孔、第四金屬化通孔、第六金屬化通孔和金屬地，其中，
2.根據權利要求1所述的一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，所述第一偶極子臂和第二偶極子臂呈凹字形微帶線形式，所述凹字形的其中一個豎邊與金屬地相連，其中，所述第一偶極子臂在凹字形的所述其中一個豎邊具有L形縫隙，所述金屬微帶線嵌入所述L形縫隙中，一端通過第三金屬化通孔與饋線連接，另一端連接第一偶極子臂。
3.根據權利要求1所述的一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，所述左單極子用于耦合彎曲偶極子輻射場，形成單極子輻射場，并與彎曲偶極子的輻射場疊加，產生左偏模式的輻射場。
4.根據權利要求1所述的一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天
5.根據權利要求1所述的一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，所述左單極子和右單極子向金屬地投影，其各自投影與第一偶極子臂和第二偶極子臂的凹字形的橫邊部分有重合。
6.根據權利要求1所述的一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，所述第一直流偏置線、第二直流偏置線還包括與其末尾相連的扇形微帶線。
7.根據權利要求1所述的一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，所述第一金屬化通孔，用以焊接杜邦線控制第一二極管的導通和斷開，所述第五金屬化通孔，用以焊接杜邦線控制第二二極管的導通和斷開。
8.根據權利要求1所述的一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，所述彎曲偶極子的金屬微帶線呈短“I”型微帶線。
9.根據權利要求1所述的一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，所述第二金屬化通孔10包括兩個金屬通孔；第一偶極子臂的L形縫隙將第一偶極子臂分成兩個部分。
10.根據權利要求9所述的一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，所述兩個第二金屬化通孔將第一偶極子臂分成的兩個部分與所述介質基板正面的短“I”型微帶線相連。
...【技術特征摘要】
1.一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，包括介質基板和若干個結構相同的方向圖可調單元，每個方向圖可調單元包括饋線、彎曲偶極子、左單極子、右單極子、第一直流偏置線、第二直流偏置線、左單極子加載的第一二極管、右單極子加載的第二二極管、第一金屬化通孔、第五金屬化通孔、第二金屬化通孔、第三金屬化通孔、第四金屬化通孔、第六金屬化通孔和金屬地，其中，
2.根據權利要求1所述的一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，所述第一偶極子臂和第二偶極子臂呈凹字形微帶線形式，所述凹字形的其中一個豎邊與金屬地相連，其中，所述第一偶極子臂在凹字形的所述其中一個豎邊具有l形縫隙，所述金屬微帶線嵌入所述l形縫隙中，一端通過第三金屬化通孔與饋線連接，另一端連接第一偶極子臂。
3.根據權利要求1所述的一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，所述左單極子用于耦合彎曲偶極子輻射場，形成單極子輻射場，并與彎曲偶極子的輻射場疊加，產生左偏模式的輻射場。
4.根據權利要求1所述的一種基于單元方向圖可調的緊湊型超寬角掃描天線陣列，其特征在于，所述右單極子用于耦合彎曲偶極子輻射場，形成單極子輻射場，并與彎曲偶極子的輻射場疊加，產生右偏模式的輻射場。...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李商洋，李王哲，董婧雯，
申請(專利權)人：中國科學院空天信息創新研究院，
類型：發明
國別省市：
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