一种实现紧耦合阵列H面宽角扫描的双FSS结构

文档序号:36094217发布日期:2023-11-18 13:58阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种实现紧耦合阵列h面宽角扫描的双fss结构,包括多个周期性排布的天线单元,其特征在于:每个所述天线单元包括地板(1),地板(1)上设置有馈电单元(2),馈电单元(2)上印刷有偶极子辐射单元(3)和双面延长线(4),上层频率选择表面(6)水平放置于偶极子辐射单元(3)的上方,下层频率选择表面(5)位于偶极子辐射单元(3)的下方以及地板(1)的上方,地板(1)与上层频率选择表面(6)和下层频率选择表面(5)平行并且位于天线单元的最下方。

2.根据权利要求1所述的一种实现紧耦合阵列h面宽角扫描的双fss结构,其特征在于:所述地板(1)包括底部水平放置的底层介质基板(19)和位于底层介质基板(19)上的同轴接头(7);所述底层介质基板(19)的材料为fr4;

3.根据权利要求1所述的一种实现紧耦合阵列h面宽角扫描的双fss结构,其特征在于:所述下层频率选择表面(5)包括下层介质基板(15)和下层周期表面(16),下层周期表面(16)为蚀刻在下层介质基板(15)上的周期表面结构,下层介质基板(15)的材料是fr4;上层频率选择表面(6)包括上层介质基板(17)和上层周期表面(18),上层周期表面(18)为蚀刻在上层介质基板(17)上的周期表面结构,上层介质基板(17)的材料是tmm4。

4.根据权利要求1或3所述的一种实现紧耦合阵列h面宽角扫描的双fss结构,其特征在于:所述上层频率选择表面(6)用于实现宽频宽角扫描时的阻抗匹配,上层频率选择表面(6)上的上层周期表面(18)的形状为在矩形环的每条边上开槽,切断联系,矩形环内部增设四个短枝节并且与矩形环的其中两边平行,每个上层频率选择表面(6)上的上层周期表面(18)为7*7。

5.根据权利要求1或3所述的一种实现紧耦合阵列h面宽角扫描的双fss结构,其特征在于:所述下层频率选择表面(5)用于抑制带内共模谐振,第一介质基板(8)将下层频率选择表面(5)中间切断,下层频率选择表面(5)的两边分别为2*2规模的四个矩形环组合在一起,矩形环内部加载了两个平行于长边的枝节。

6.根据权利要求2所述的一种实现紧耦合阵列h面宽角扫描的双fss结构,其特征在于:所述梯形偶极子辐射片(10)为直角梯形结构,梯形偶极子辐射片(10)的斜边均朝向第一介质基板(8)的内侧,与梯形偶极子辐射片(10)的斜边对侧的直边上均印刷有耦合片(11)。

7.根据权利要求1所述的一种实现紧耦合阵列h面宽角扫描的双fss结构,其特征在于:所述天线单元横向尺寸为19.09mm*19.09mm,天线整体剖面高度为36.0mm-37.0mm。

8.根据权利要求2所述的一种实现紧耦合阵列h面宽角扫描的双fss结构,其特征在于:所述双面曲率渐变馈线(9)的底部宽度分别为3.00mm-3.50mm和2.10mm-2.30mm,曲率分别为15和80,馈线高度为23.8mm-24.5mm;梯形偶极子辐射片(10)的高度为12.4mm-12.8mm,宽度分别为10.5mm-11.1mm和5.9mm-6.2mm;耦合片(11)的高度为12.4mm-12.8mm,宽度为0.150mm-0.500mm;半矩形开槽(12)宽度为0.17mm-0.22mm。

9.根据权利要求2所述的一种实现紧耦合阵列h面宽角扫描的双fss结构,其特征在于:所述非对称延长线(13)的长度为23.8mm-24.5mm,宽度为0.38mm-0.55mm,集总电阻(14)位于高度为18.5mm-21.0mm位置处,阻值为250-350欧姆。

10.根据权利要求3所述的一种实现紧耦合阵列h面宽角扫描的双fss结构,其特征在于:所述下层周期表面(16)单个单元尺寸为(9.35mm-9.90mm)*(8.20mm-8.65mm)的矩形环,矩形环的宽度为0.85mm-1.10mm,内部枝节长度为1.0mm-2.3mm,宽度为0.45mm-0.70mm;所述上层周期表面(18)单个单元尺寸为(1.82-2.25mm)*(1.82-2.25mm)的矩形环,矩形环的宽度为0.15mm-0.29mm,开槽宽度为0.15mm-0.23mm,内部枝节长度为0.3mm-1.1mm,宽度为0.15mm-0.26mm。


技术总结
一种实现紧耦合阵列H面宽角扫描的双FSS结构,包括多个周期性排布的天线单元,每个天线单元包括地板,地板上设有馈电单元,馈电单元上印刷有偶极子辐射单元和双面延长线,上层频率选择表面水平放置于偶极子辐射单元上方,下层频率选择表面位于偶极子辐射单元下方及地板上方,地板与上层频率选择表面和下层频率选择表面平行并且位于天线单元最下方;本发明利用大角度扫描时的阻抗共轭匹配方法,分析单极化天线阵列在大角度扫描时天线端口的Floquent阻抗变化规律,将两层FSS结构分别加载在天线阵面顶部及偶极子辐射单元与地板之间,能显著的改善阵列的H面扫描特性,其大角度扫描时Floquent阻抗变化规律与天线相反,从而实现共轭匹配,改善宽频宽角有源驻波特性。

技术研发人员:翟会清,朱颖,闫昳璠,韩峻
受保护的技术使用者:西安电子科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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