一种C波段电频扫天线的制作方法

本发明涉及无人机探测领域，特别是涉及一种宽角度扫描的低旁瓣c波段电频扫天线。

背景技术：

1、频扫天线常常被应用在雷达探测领域。如果目标无人机飞行高度过低，雷达探测回波则容易受地杂波影响，导致目标和地面干扰混在一起，不易分辨。因此，雷达系统要求天线具有较大的波束扫描范围和较低的旁瓣水平。采用了人工表面等离激元馈电金属辐射贴片阵列方式可以有效增加天线阻抗带宽和波束扫描角范围。然而，其旁瓣水平通常会随着频扫天线扫描角度的增加而恶化。在c频段(4.5-6.5ghz)完成大角度扫描的同时，使旁瓣水平抑制在较低的范围，是亟需解决的一个问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种c波段电频扫天线，以实现在大角度波束扫描的同时，将旁瓣水平抑制在较低范围内。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种c波段电频扫天线，包括：由下至上依次设置的金属地板、第一介质板、人工表面等离激元馈电线、第二介质板以及金属贴片辐射层；

4、所述第一介质板、所述人工表面等离激元馈电线、所述第二介质板以及所述金属贴片辐射层组成双层耦合馈电结构；所述人工表面等离激元馈电线为双边梳结构，沿中心线对称；所述双层耦合馈电结构能够扩展天线的阻抗带宽以及扫描范围；所述金属贴片辐射层包括多个有序排列的椭圆贴片；所述椭圆贴片的尺寸不同；通过调整椭圆贴片的尺寸以形成锥形衰减常数分布，能够降低天线的旁瓣水平。

5、可选的，所述人工表面等离激元馈电线，具体包括：微带线结构、过渡段以及人工表面等离激元传输线；

6、所述人工表面等离激元传输线敷于所述第一介质板的上表面；所述人工表面等离激元传输线的两端通过所述过渡段与所述微带线结构相连接；所述人工表面等离激元传输线的一端还与外界激励源相连接；所述人工表面等离激元传输线的另一端还与匹配负载相连接；

7、所述过渡段的人工表面等离激元单元沟槽深度呈线性梯度趋势逐渐变化。

8、可选的，所述第二介质板覆盖所述过渡段以及所述人工表面等离激元传输线。

9、可选的，所述金属贴片辐射层为金属贴片阵列结构；所述金属贴片阵列结构包括多个有序排列的第一金属贴片；所述第一金属贴片为椭圆贴片；

10、相邻的两个所述第一金属贴片的间距为中心频点对应波长的二分之一；

11、所述第一金属贴片的尺寸不同，通过调整第一金属贴片的尺寸以形成锥形衰减常数分布，呈现锥形衰减常数分布。

12、可选的，所述第二介质板和所述金属贴片辐射层通过所述第一介质板以及所述人工表面等离激元馈电线，采用非接触容性耦合，在不增加c波段电频扫天线面积的同时，对c波段电频扫天线的阻抗带宽和扫描角度进行扩展，完成馈电辐射。

13、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种c波段电频扫天线，在人工表面等离激元馈电线的上表面敷有第二介质板，该第二介质板上贴合有金属贴片辐射层，第一介质板、人工表面等离激元馈电线、第二介质板以及金属贴片辐射层组成双层耦合馈电结构；该双层耦合馈电结构能够扩展天线的阻抗带宽以及扫描范围；金属贴片辐射层包括一系列尺寸不同的椭圆贴片，通过调整椭圆贴片的尺寸以形成锥形衰减常数分布，能够降低天线的旁瓣水平；本发明所提供的c波段电频扫天线可以实现4.5-6.5ghz内-45°～35°的波束扫描范围，最大旁瓣水平在-20db以下，能够实现在大角度波束扫描的同时具有低旁瓣特性，为低、慢、小目标雷达探测系统提供了支持。

技术特征：

1.一种c波段电频扫天线，其特征在于，包括：由下至上依次设置的金属地板、第一介质板、人工表面等离激元馈电线、第二介质板以及金属贴片辐射层；

2.根据权利要求1所述的c波段电频扫天线，其特征在于，所述人工表面等离激元馈电线，具体包括：微带线结构、过渡段以及人工表面等离激元传输线；

3.根据权利要求2所述的c波段电频扫天线，其特征在于，所述第二介质板覆盖所述过渡段以及所述人工表面等离激元传输线。

4.根据权利要求1所述的c波段电频扫天线，其特征在于，所述金属贴片辐射层为金属贴片阵列结构；所述金属贴片阵列结构包括多个有序排列的第一金属贴片；所述第一金属贴片为椭圆贴片；

5.根据权利要求1所述的c波段电频扫天线，其特征在于，所述第二介质板和所述金属贴片辐射层通过所述第一介质板以及所述人工表面等离激元馈电线，采用非接触容性耦合，在不增加c波段电频扫天线面积的同时，对c波段电频扫天线的阻抗带宽和扫描角度进行扩展，完成馈电辐射。

技术总结
本发明提供了一种C波段电频扫天线，涉及无人机探测领域，包括：由下至上依次设置的金属地板、第一介质板、人工表面等离激元馈电线、第二介质板以及金属贴片辐射层；介质板包括第一介质板以及第二介质板；第一介质板、人工表面等离激元馈电线、第二介质板以及金属贴片辐射层组成双层耦合馈电结构；双层耦合馈电结构能够扩展天线的阻抗带宽以及扫描范围；金属贴片辐射层包括一系列尺寸不同的椭圆贴片，能够形成锥形衰减常数分布降低天线的旁瓣水平。本发明能够实现在大角度波束扫描的同时还具有低旁瓣特性。

技术研发人员：周永金
受保护的技术使用者：苏州泛摩微波技术有限公司
技术研发日：20230625
技术公布日：2024/1/25