【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及天線領域，尤其是一種基于耦合結構的超寬帶刀形陣列天線。
技術介紹
1、近年來，超寬帶無線電技術得到廣泛的應用，從而對超寬帶陣列天線的需求也日益增加。傳統超寬帶陣列天線的設計，首先選取寬帶天線單元，然后按照一定的柵格排布方式，組成相應的陣列形式。然而，這種傳統的寬帶陣列天線存在一定的局限性：首先，鑒于天線單元的寬帶性能，在高頻處單元往往會有較大的橫向或縱向電尺寸，較大的電尺寸往往會使陣列不可避免的產生柵瓣；其次，在低頻處由于單元具有較小的電尺寸，天線單元間的互耦也相應的比較強，而這種耦合會導致單元的性能受到很大影響；最后，陣元間互耦效應的補償或抑制難度也會隨著頻率的降低而大大增加，這同樣會對陣列設計造成一定局限性。在傳統的寬帶相控陣天線的設計過程中，往往會采用了一些方法以適當抑制陣元間固有的互耦效應，然而這種方法往往都會引入或多或少的弊端。比如：或使設計復雜性增加，或使工作帶寬變窄，或使天線增益降低。陣列寬帶化對低頻處和高頻處陣元間距要求的矛盾在很大程度上限制了傳統陣列天線的工作帶寬。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種耦合結構超寬帶陣列天線，能夠有效擴展天線帶寬，實現陣列天線超寬帶和高增益的特性。
2、為了達到上述目的，本專利技術提供一種基于耦合結構的刀形超寬帶陣列天線，陣列天線由多個天線單元通過交指形耦合縫隙結構按順序緊密排列而成，所述每個天線單元由蝕刻在介質基板兩側輻射單元和饋電單元組成，所述輻射單元包括圓形槽線諧振腔、矩形槽線和輻射漸變槽線
3、進一步，圓形槽線諧振腔直徑為工作頻率波長的四分之一。
4、進一步，輻射漸變槽線為指數漸變線形式，其寬度和高度適度調節。
5、進一步，天線單元中饋電單元的微帶阻抗變換器結構由多組不同長度和寬度的微帶線組成，扇形微帶短截線由具有開口角度和半徑的扇形微帶線組成。
6、進一步，每個介質基板包括多個天線單元，所述多個介質基板均勻排列組成陣列天線。
7、進一步，相鄰介質基板間距與天線單元寬度相同，實現等間距矩形陣列天線形式排布。
8、進一步，介質基板底部與地面反射板相連。
9、本專利技術中天線單元之間通過交指耦合縫隙緊密排列，交指形縫隙是為了擴大縫隙耦合面積，增加耦合度，通過控制交指縫隙結構、縫隙長度和縫隙寬度產生單元間強耦合來模擬無限電流元，擴展低頻段帶寬，從而達到擴展陣列天線帶寬的目的。
10、附圖說明
11、圖1是本專利技術陣列天線相鄰兩單元結構示意圖（正向為輻射單元）；
12、圖2是本專利技術陣列天線相鄰兩單元結構示意圖（正向為饋電單元）；
13、圖3是本專利技術16×16單元陣列天線示意圖；
14、圖4是本專利技術16×16單元陣列天線0.8ghz輻射方向圖；
15、圖5是本專利技術16×16單元陣列天線2ghz輻射方向圖；
16、圖6是本專利技術16×16單元陣列天線陣中天線單元駐波曲線圖；
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1.一種基于耦合結構的超寬帶刀形陣列天線，其特征在于，陣列天線由多個天線單元通過交指形耦合縫隙結構按順序緊密排列而成，所述每個天線單元由蝕刻在介質基板兩側輻射單元和饋電單元組成，所述輻射單元包括圓形槽線諧振腔、矩形槽線和輻射漸變槽線，所述圓形槽線諧振腔靠近介質基板底部，所述圓形槽線諧振腔具有開口，沿所述開口垂直向上蝕刻得到矩形槽線，所述矩形槽線分別沿相反方向斜向延伸得到輻射漸變線；所述饋電單元靠近介質基板底部，由微帶阻抗變換器與扇形微帶短截線連接組成。
2.如權利要求1所述的基于耦合結構的超寬帶刀形陣列天線，其特征在于，所述圓形槽線諧振腔直徑為工作頻率波長的四分之一。
3.如權利要求1所述的基于耦合結構的超寬帶刀形陣列天線，其特征在于，所述輻射漸變槽線為指數漸變線形式。
4.如權利要求1所述的基于耦合結構的超寬帶刀形陣列天線，其特征在于，天線單元中饋電單元的微帶阻抗變換器結構由多組不同長度和寬度的微帶線組成，扇形微帶短截線由具有開口角度和半徑的扇形微帶線組成。
5.如權利要求1所述的基于耦合結構的超寬帶刀形陣列天線，其特征在于，所述
6.如權利要求5所述的基于耦合結構的超寬帶刀形陣列天線，其特征在于，所述相鄰介質基板間距與天線單元寬度相同，實現等間距矩形陣列天線形式排布。
7.如權利要求1所述的基于耦合結構的超寬帶刀形陣列天線，其特征在于，所述介質基板底部與地面反射板相連。
...【技術特征摘要】
1.一種基于耦合結構的超寬帶刀形陣列天線，其特征在于，陣列天線由多個天線單元通過交指形耦合縫隙結構按順序緊密排列而成，所述每個天線單元由蝕刻在介質基板兩側輻射單元和饋電單元組成，所述輻射單元包括圓形槽線諧振腔、矩形槽線和輻射漸變槽線，所述圓形槽線諧振腔靠近介質基板底部，所述圓形槽線諧振腔具有開口，沿所述開口垂直向上蝕刻得到矩形槽線，所述矩形槽線分別沿相反方向斜向延伸得到輻射漸變線；所述饋電單元靠近介質基板底部，由微帶阻抗變換器與扇形微帶短截線連接組成。
2.如權利要求1所述的基于耦合結構的超寬帶刀形陣列天線，其特征在于，所述圓形槽線諧振腔直徑為工作頻率波長的四分之一。
3.如權利要求1所述的基于耦合結構的超寬帶刀形陣列天線，其特征在于，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：于志華，周鵬，李振華，羅超，蔣輝，
申請(專利權)人：中原電子技術研究所中國電子科技集團公司第二十七研究所，
類型：發明
國別省市：
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