具有平顶方向图特性的相控阵天线单元

摘要

本发明提出一种具有平顶方向图特性的相控阵天线单元，包括金属波导区、和自由空间区。金属波导区由柱形筒体波导相连的圆锥筒体波导组成，在圆锥筒体波导端口上设有通过缝隙耦合来实现平顶波束单元方向图赋形设计的微带板层叠圆柱共形阵，每层微带板上刻蚀有按矩阵排列均布的同心圆金属片，在每片相邻微带板的级联叠加缝隙区设有轻质绝缘体，从而形成一个自由空间区多层共形阵单元体。本发明具有平顶方向图特性的相控阵天线单元体，结构简单，结构上具有旋转对称性，电气上方向图等化性能好，可以应用于线极化、也可以应用于圆极化。能效抑制阵列扫描过程中的外栅瓣，提高扫描边缘增益，可以用于扫描范围较宽的有限扫描二维相控阵天线单元的设计。

主权项

一种具有平顶方向图特性的相控阵天线单元，包括一个柱形筒体波导、若干圆形金属片、薄介质板和轻质绝缘体,其特征在于：柱形筒体波导上设有锥形直线渐变圆锥筒体圆喇叭，在圆喇叭上方，依次层叠有间距平行排列的圆形金属片，圆形金属片贴附在薄介质板上，且圆形金属片的圆心都在圆喇叭的中轴线上；圆喇叭口端与薄介质板以及薄介质板之间由低介电常数的轻质绝缘体进行支撑，依次层叠形成轻质绝缘体、薄介质板、轻质绝缘体相间柱形“三明治”结构；圆喇叭辐射或接收电磁波时，圆形金属片将会对电磁波产生一定的干扰，从而改变圆喇叭的方向图，通过对圆形金属片的数量、直径及间距进行调整，使圆喇叭的方向图具有平顶特性。