一种滤波双极化相控阵天线单元
未命名
09-12
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1.本发明涉及天线单元,尤其是涉及一种滤波双极化相控阵天线单元。
背景技术:
2.随着新一代无线通信技术的发展,相控阵天线凭借其灵活的波束赋形、高集成度和快速的波束捷变能力,被广泛用于雷达、卫星通信以及第五代(5g)毫米波移动通信中。一方面,随着天线阵列密度的大幅提升,随之而带来的临近耦合问题亟待解决。当两个临近频段的相控阵天线以极小的间距同时工作,其中一个相控阵天线的辐射电场必要受到另外一个相控阵天线的辐射电场的强烈影响。在传统的通信系统设计中,滤波器由于具有良好的带外抑制能力,被用来作为天线的有源链路与相控阵天线级联。然而,整个通信系统承载的尺寸和性能压力将会急剧增加。一种有效的解决方案是将滤波功能集成到相控阵天线中,以提高有源链路与相控阵天线的集成度。另一方面,在卫星通信领域,相控阵天线具有滤波特性可以帮助减少来自其他来源的带外干扰信号,如其他在轨卫星、地面发射器,甚至是大气噪声,尤其是对于近地轨道上分布密度高、占有相当大资源的ku波段卫星。因此,在相控阵天线中引入滤波功能具有可观的应用场景和研发意义。
3.滤波相控阵天线通过多个滤波相控阵天线单元按照阵列分布形成。目前,在滤波天线单元的研究中,传统的滤波天线单元通常受到其庞大体积的影响,不适合被作为滤波相控阵天线单元(要求滤波相控阵天线单元间的间距小于0.5波长)。有研究人员设计通过镜像理论将滤波天线单元的尺寸在一个维度上缩小一半,以此实现了一种一维扫描的滤波相控阵天线,但此设计方案只能产生单极化的辐射,不能满足具有正交线极化需求的无线通信系统。
技术实现要素:
4.本发明所要解决的技术问题是提供一种在具有滤波功能的同时,还能够实现双极化的滤波双极化相控阵天线单元。
5.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种滤波双极化相控阵天线单元,包括按照由上到下顺序设置的寄生贴片层、驱动贴片层和馈电层,所述的馈电层用于接入外部输入的两个信号,并先基于该两个信号分别产生等幅同相的两路信号,然后对两路信号进行滤波后得到两路滤波信号输出至所述的驱动贴片层,所述的驱动贴片层基于两组滤波信号,产生对应的水平极化方向和垂直极化方向的正交极化信号向自由空间辐射,所述的寄生贴片层用于拓展所述的滤波双极化相控阵天线单元的工作带宽,使所述的滤波双极化相控阵天线单元具有宽带宽,并改善带外抑制特性。
6.所述的寄生贴片层包括第一介质基板和附着在所述的第一介质基板上表面的十字形金属贴片,所述的第一介质基板为方形板,将所述的第一介质基板的长度所在方向定义为左右方向,宽度所在方向定义为前后方向,高度所在方向定义为上下方向,所述的第一介质基板的长度等于其宽度;所述的十字形金属贴片包括第一矩形贴片、第二矩形贴片和
第三矩形贴片,所述的第一矩形贴片的中心位于所述的第一介质基板的中心轴线上,所述的第一矩形贴片的前端面平行于所述的第一介质基板的前端面所在平面,所述的第二矩形贴片位于所述的第一矩形贴片的前侧,所述的第二矩形贴片的左端面到其右端面的距离等于所述的第一矩形贴片的前端面到其后端面的距离,所述的第二矩形贴片的后端面与所述的第一矩形贴片的前端面连接且呈贴合状态,所述的第三矩形贴片位于所述的第一矩形贴片的后侧,所述的第三矩形贴片与所述的第二矩形贴片相对于所述的第一矩形贴片呈前后对称,所述的第一矩形贴片、所述的第二矩形贴片和所述的第三矩形贴片均相对于所述的第一介质基板沿前后方向的对称面呈左右对称,所述的第一矩形贴片、所述的第二矩形贴片和所述的第三矩形贴片形成十字形;所述的第一矩形贴片沿左右方向的长度小于所述的第一介质基板的边长,所述的第一矩形贴片沿左右方向的长度等于所述的第二矩形贴片的前端面到所述的第三矩形贴片的后端面之间的距离。
7.所述的驱动贴片层包括第二介质基板、方形驱动贴片以及方形环贴片,所述的第二介质基板位于所述的第一介质基板的下方,所述的第二介质基板为方形板,所述的第二介质基板的前端面与所述的第一介质基板的前端面上下对齐,所述的第二介质基板的后端面与所述的第一介质基板的后端面上下对齐,所述的第二介质基板的左端面与所述的第一介质基板的左端面上下对齐,所述的第二介质基板的右端面与所述的第一介质基板的右端面上下对齐,所述的方形驱动贴片以及所述的方形环贴片均附着在所述的第二介质基板的上表面,所述的方形驱动贴片的中心位于所述的第二介质基板的中心轴线上,所述的方形驱动贴片的前端面与所述的第二介质基板的前端面所在平面平行,所述的方形驱动贴片的边长小于所述的第二介质基板的边长;所述的方形环贴片环绕在所述的方形驱动贴片的周围,所述的方形环贴片的中心位于所述的第二介质基板的中心轴线上,所述的方形环贴片的外圈的前端面与所述的第二介质基板的前端面所在平面平行,所述的方形环贴片的外圈边长小于所述的第二介质基板的长度,所述的方形环贴片的内圈边长大于所述的方形驱动贴的边长,所述的方形环贴片与所述的方形驱动贴片之间形成一个方形环缝隙,将该方形环缝隙称为第一方形环缝隙;所述的方形环贴片开设有第一矩形缝隙、第二矩形缝隙、第三矩形缝隙和第四矩形缝隙,所述的第一矩形缝隙的前端面与所述的方形环贴片的外圈前端面位于同一平面,后端面与所述的方形环贴片的内圈前端面位于同一平面,所述的第一矩形缝隙的左端面到所述的方形环贴片的外圈的左端面的距离等于其右端面到所述的方形环贴片的外圈的右端面的距离,所述的第一矩形缝隙沿左右方向的宽度为其沿前后方向长度的1/8~1/10,所述的第二矩形缝隙与所述的第一矩形缝隙相对于所述的方形环贴片沿左右方向的对称面呈前后对称,如果所述的第三矩形缝隙以所述的第二介质基板的中心轴线为轴沿顺时针方向转动90度,将会与所述的第一矩形缝隙完全重合,如果所述的第四矩形缝隙以所述的第二介质基板的中心轴线为轴沿顺时针方向转动90度,将会与所述的第二矩形缝隙完全重合,所述的第一矩形缝隙、所述的第二矩形缝隙、所述的第三矩形缝隙和所述的第四矩形缝隙将所述的方形环贴片分割成四个相同的l型金属贴片,以此来引入滤波响应下边带的零点。
8.所述的馈电层包括十字形缝隙层、第一馈电层、第二馈电层、第一馈电过孔、第二馈电过孔、第一金属过孔组、第二金属过孔组、第三金属过孔组、第四金属过孔组和第五金属过孔组,所述的十字形缝隙层、所述的第一馈电层和所述的第二馈电层是自上而下层叠;
所述的十字形缝隙层包括第三介质基板和附着于所述的第三介质基板上表面的第一金属层和开设在所述的第一金属层上的十字形缝隙,所述的第三介质基板位于所述的第二介质基板的下方,所述的第三介质基板为方形板,所述的第三介质基板的前端面与所述的第二介质基板的前端面上下对齐,所述的第三介质基板的后端面与所述的第二介质基板的后端面上下对齐,所述的第三介质基板的左端面与所述的第二介质基板的左端面上下对齐,所述的第三介质基板的右端面与所述的第二介质基板的右端面上下对齐;所述的第一金属层为方形,所述的第一金属层的中心位于所述的第三介质基板的中心轴线上,所述的第一金属层的前端面与所述的第三介质基板的前端面上下对齐,所述的第一金属层的后端面与所述的第三介质基板的后端面上下对齐,所述的第一金属层的左端面与所述的第三介质基板的左端面上下对齐,所述的第一金属层的右端面与所述的第三介质基板的右端面上下对齐,所述的第三介质基板的上表面在所述的十字形缝隙处暴露出来,所述的十字形缝隙包括第一矩形横缝、第二矩形横缝和第三矩形横缝,所述的第一矩形横缝的中心位于所述的第三介质基板的中心轴线上,所述的第一矩形横缝的前端面平行于所述的第一金属层的前端面,所述的第二矩形横缝位于所述的第一矩形横缝的前侧,所述的第二矩形横缝的前端面平行于所述的第一金属层的前端面且两者之间具有一段距离,所述的第二矩形横缝的后端面与所述的第一矩形横缝的前端面连接且呈贴合状态,所述的第二矩形横缝的左端面到其右端面的距离与所述的第一矩形横缝沿前后方向的宽度相等,所述的第三矩形横缝位于所述的第一矩形横缝的后侧,所述的第三矩形横缝与所述的第二矩形横缝相对于所述的第一矩形横缝呈前后对称,所述的第一矩形缝横缝、所述的第二矩形横缝和所述的第三矩形横缝均相对于所述的第一金属层沿前后方向的对称面呈左右对称,所述的第一矩形横缝、所述的第二矩形横缝和所述的第三矩形横缝形成十字形;所述的第一矩形横缝沿左右方向的长度小于所述的第一金属层的边长,所述的第一矩形横缝沿左右方向的长度等于所述的第二矩形横缝的前端面与所述的第三矩形横缝的后端面之间的距离;所述的第一馈电层包括第四介质基板和附着于所述的第四介质基板上表面的第一y型馈线,所述的第一y型馈线采用带状线实现,具有一个输入端和两个输出端,所述的第四介质基板位于所述的第三介质基板的下方,所述的第四介质基板为方形板,所述的第四介质基板的前端面与所述的第三介质基板的前端面上下对齐,所述的第四介质基板的后端面与所述的第三介质基板的后端面上下对齐,所述的第四介质基板的左端面与所述的第三介质基板的左端面上下对齐,所述的第四介质基板的右端面与所述的第三介质基板的右端面上下对齐;所述的第一y型馈线包括第一t型功分器、第一曲型馈线、第一输出馈线和第二输出馈线,所述的第一曲型馈线沿前后方向延伸,所述的第一曲型馈线的起始端位于所述的第四介质基板的左前角附近,并作为所述的第一y型馈线的输入端,所述第一t型功分器具有一个输入端和两个输出端,所述的第一t型功分器的输入端与所述的第一曲型馈线的末端连接且呈贴合状态,所述的第一t型功分器的两个输出端与所述的第一输出馈线的一端和所述的第二输出馈线的一端一一对应连接且呈贴合状态,所述的第一输出馈线和所述的第二输出馈线分别作为所述的第一y型馈线的两个输出端,所述的第一y型馈线的输入端用于接入外部输入的一个信号,当信号从所述的第一y型馈线的输入端输入时,通过所述的第一曲型馈线输入到所述的第一t型功分器中,所述的第一t型功分器将输出至其处的信号均匀分配到所述的第一输出馈线和所述的第二输出馈线,所述的第一输出馈线和所述的第二输出馈线将分配至其处的
信号对应输出;所述的第一输出馈线与所述的第二输出馈线以所述的第四介质基板沿左右方向的对称面呈前后对称关系,所述的第一输出馈线包括第一矩形馈线、第一开路枝节、第二开路枝节、第三开路枝节、第四开路枝节和第一f型滤波枝节,所述的第一矩形馈线的前端面平行于所述的第四介质基板的前端面所在平面,所述的第一矩形馈线的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,所述的第一矩形馈线的左端面为所述的第一输出馈线的一端,所述的第一f型滤波枝节包括第一矩形条、第二矩形条和第三矩形条,所述的第一矩形条的前端面平行于所述的第一矩形馈线的前端面,所述的第一矩形条的长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,所述的第一矩形条的后端面与所述的第一矩形馈线的前端面连接且呈贴合状态,所述的第二矩形条的前端面与所述的第一矩形条的前端面位于同一平面,所述的第二矩形条的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,所述的第二矩形条的左端面与所述的第一矩形条的右端面连接且呈贴和状态,所述的第三矩形条位于所述的第二矩形条的后侧以及所述的第一矩形馈线的前侧,所述的第三矩形条与所述的第二矩形条相互平行,所述的第三矩形条的左端面与所述的第一矩形条的右端面连接且呈贴合状态,所述的第二矩形条的后端面与所述的第三矩形条的前端面之间具有一段距离,所述的第三矩形条的后端面与所述的第一矩形馈线的前端面之间具有一段距离,所述的第三矩形条的右端面位于所述的第二矩形条的右端面所在平面的左侧,所述的第二矩形条的右端面位于所述的第一矩形馈线的右端面所在平面的左侧,所述的第一开路枝节为矩形金属贴片,所述的第一开路枝节的前端面平行于所述的第一矩形馈线的前端面,其长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,所述的第一开路枝节位于所述的第一矩形馈线的前侧以及所述的第一矩形条的左侧,所述的第一开路枝节的后端面与所述的第一矩形馈线的前端面连接且呈贴合状态,所述第一开路枝节的长度小于所述的第三矩形条的后端面与所述的第一矩形馈线的前端面之间的距离,所述的第二开路枝节为矩形金属贴片,所述的第二开路枝节的前端面平行于所述的第一矩形馈线的前端面,且其长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,所述的第二开路枝节位于所述的第一矩形馈线的后侧,所述的第二开路枝节的前端面与所述的第一矩形馈线的后端面连接且呈紧密贴合状态,所述的第一开路枝节的宽度与所述的第二开路枝节的长度相等,所述第一开路枝节的左端面与所述的第二开路枝节的左端面位于同一平面,所述的第一开路枝节与所述的第三开路枝节以所述的第一矩形条的右端面所在平面呈左右对称,所述的第三开路枝节的右端面位于所述的第三矩形条的右端面所在平面的左侧;所述的第二开路枝节与所述的第四开路枝节以所述的第一矩形条的右端面所在平面呈左右对称;所述的第二馈电层包括第五介质基板、附着于所述的第五介质基板上表面的第二y型馈线和附着于所述的第五介质基板下表面的第二金属层,所述的第五介质基板位于所述的第四介质基板的下方,所述的第五介质基板为方形板,所述的第五介质基板的前端面与所述的第四介质基板的前端面上下对齐,所述的第五介质基板的后端面与所述的第四介质基板的后端面上下对齐,所述的第五介质基板的左端面与所述的第四介质基板的左端面上下对齐,所述的第五介质基板的右端面与所述的第四介质基板的右端面上下对齐,所述的第二y型馈线采用带状线实现,具有一个输入端和两个输出端,所述的第二y型馈线包括第二t型功分器、第二曲型馈线、第三输出馈线和第四输出馈线,所述的第二曲型馈线沿左右方向延伸,所述的第二曲型馈线的起始端位于所述的第五介质基板的右后角附近,,并且作为所述的第二y型馈线的输入端,所述第二t型功分器具有一个输入端和
两个输出端,所述的第二t型功分器的输入端与所述的第二曲型馈线的末端连接且呈贴合状态,所述的第二t型功分器的两个输出端分别与所述的第三输出馈线的一端和所述的第四输出馈线的一端连接且呈贴合状态,所述的第三输出馈线和所述的第四输出馈线分别作为所述的第二y型馈线的两个输出端,所述的第二y型馈线的输入端用于接入输入的一个外部信号,当外部信号从所述的第二y型馈线的输入端输入时,通过所述的第二曲型馈线输入到所述的第二t型功分器中,所述的第二t型功分器将输出至其处的信号均匀分配到所述的第三输出馈线和所述的第四输出馈线,所述的第三输出馈线和所述的第四输出馈线将分配至其处的信号对应输出;所述的第三输出馈线与所述的第四输出馈线以所述的第五介质基板沿前后方向的对称面呈左右对称关系,所述的第三输出馈线包括第二矩形馈线、第五开路枝节、第六开路枝节、第七开路枝节、第八开路枝节和第二f型滤波枝节,所述的第二矩形馈线的前端面平行于所述的第五介质基板的前端面所在平面,所述的第二矩形馈线的长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,所述的第二矩形馈线的后端面为所述的第三输出馈线的一端,所述的第二f型滤波枝节包括第四矩形条、第五矩形条和第六矩形条,所述的第四矩形条的前端面平行于所述的第二矩形馈线的前端面,所述的第四矩形条的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,所述的第四矩形条的右端面与所述的第二矩形馈线的左端面连接且呈贴合状态,所述的第五矩形条的左端面与所述的第四矩形条的左端面位于同一平面,所述的第五矩形条的长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,所述的第五矩形条的后端面与所述的第四矩形条的前端面连接且呈贴和状态,所述的第六矩形条位于所述的第五矩形条的右侧以及所述的第二矩形馈线的左侧,所述的第六矩形条与所述的第五矩形条相互平行,所述的第六矩形条的后端面与所述的第四矩形条的前端面连接且呈紧密贴合状态,所述的第五矩形条的右端面与所述的第六矩形条的左端面之间具有一段距离,所述的第六矩形条的右端面与所述的第二矩形馈线的左端面之间具有一段距离,所述的第六矩形条的前端面位于所述的第五矩形条的前端面所在平面的后侧,所述的第五矩形条的前端面位于所述的第二矩形馈线的前端面所在平面的后侧,所述的第五开路枝节为矩形金属贴片,所述的第五开路枝节的左端面平行于所述的第二矩形馈线的左端面,且其长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,所述的第五开路枝节位于所述的第二矩形馈线的左侧以及所述的第四矩形条的后侧,所述的第五开路枝节的右端面与所述的第二矩形馈线的左端面连接且呈贴合状态,所述第五开路枝节的长度小于所述的第六矩形条的右端面与所述的第二矩形馈线的左端面之间的距离,所述的第六开路枝节为矩形金属贴片,所述的第五开路枝节的右端面平行于所述的第二矩形馈线的右端面,且其长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,所述的第六开路枝节位于所述的第二矩形馈线的右侧,所述的第六开路枝节的左端面与所述的第二矩形馈线的右端面连接且呈紧密贴合状态,所述的第五开路枝节的宽度与所述的第六开路枝节的长度相等,所述的第五开路枝节的后端面与所述的第六开路枝节的后端面位于同一平面,所述的第五开路枝节与所述的第七开路枝节以所述的第四矩形条的前端面所在平面呈前后对称,所述的第七开路枝节的前端面位于所述的第六矩形条的前端面所在平面的后侧;所述的第六开路枝节与所述的第八开路枝节以所述的第四矩形条的前端面所在平面呈前后对称;所述的第二金属层附着在所述的第五介质基板的下表面,所述的第二金属层为方形,所述的第二金属层的中心位于所述的第五介质基板的中心轴线上,所述的第二金属层的前端面与所述的第五介质基板的前端面上下对齐,所述
的第二金属层的后端面与所述的第五介质基板的后端面上下对齐,所述的第二金属层的左端面与所述的第五介质基板的左端面上下对齐,所述的第二金属层的右端面与所述的第五介质基板的右端面上下对齐;所述的第一馈电过孔从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第五介质基板、所述的第四介质基板、所述的第一y型馈线的起始端和所述的第一金属层,所述的第一馈电过孔为金属化通孔,且其横截面为圆形,其中轴线与所述的第五介质基板垂直,所述的第一馈电过孔与所述的第一曲型馈线的起始端连接,但是不与所述的第二金属层和所述的第一金属层连接,所述的第二馈电过孔从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第五介质基板、所述的第二y型馈线的起始端、所述的第四介质基板和所述的第一金属层,所述的第二馈电过孔为金属化通孔,且其横截面为圆形,其中轴线与所述的第五介质基板垂直,所述的第二馈电过孔与所述的第二曲型馈线的起始端连接,但是不与所述的第二金属层和所述的第一金属层连接,所述的第一金属过孔组包括多个第一金属化过孔,多个第一金属化过孔间隔分布在所述的第一馈电过孔周围,每个所述的第一金属化过孔分别从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第二金属层、所述的第五介质基板、所述的第四介质基板和所述的第一金属层,所述的第一金属过孔组中,每个第一金属化过孔的横截面均为圆形,其中轴线与所述的第五介质基板垂直,所述的第二金属过孔组包括多个第二金属化过孔,多个第二金属化过孔间隔分布在所述的第二馈电过孔周围,每个所述的第二金属化过孔分别从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第二金属层、所述的第五介质基板、所述的第四介质基板和所述的第一金属层,所述的第二金属过孔组中,每个第二金属化过孔的横截面均为圆形,其中轴线与所述的第五介质基板垂直;所述的第三金属过孔组包括八个第三金属化过孔,八个第三金属化过孔间隔分布所述的十字形缝隙的周围,所述的第三金属过孔组从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第二金属层、所述的第五介质基板、所述的第四介质基板和所述的第一金属层,所述的第三金属过孔组中,每个第三金属化过孔的横截面均为圆形,其中轴线与所述的第五介质基板垂直;所述的第四金属过孔组包括四个第四金属化过孔,四个第四金属化过孔间隔分布在所述的第三金属过孔组围成的区间内,且位于所述的十字形缝隙附近,所述的第四金属过孔组从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第二金属层、所述的第五介质基板、所述的第四介质基板和所述的第一金属层,所述的第四金属过孔组中,每个第四金属化过孔的横截面均为圆形,其中轴线与所述的第五介质基板垂直;所述的馈电层四周边缘处设置有均匀间隔排列,且围成横截面为正方形的方形区域的多个第五金属化过孔,每个所述的第五金属化过孔的横截面呈半圆形,每相邻两个所述的第五金属化过孔中心的距离小于其直径的两倍,每个所述的第五金属化过孔从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第二金属层、所述的第五介质基板、所述的第四介质基板和所述的第一金属层,所述的第五金属化过孔的中轴线与所述的第五介质基板垂直,且每个第五金属化过孔的中轴线分别位于所述的第五介质基板的前端面、后端面、左端面和右端面所在平面上;所述的第一y型馈线、所述的第二y型馈线、所述的十字形缝隙、所述的第一金属过孔组、所述的第二金属过孔组、所述的第三金属过孔组和所述的第四金属过孔组均位于所述的方形区域内。
9.所述的第二金属层和所述的第一金属层上分别开设有环绕在所述的第一馈电过孔周围的环形间隙,以使得所述的第一馈电过孔与所述的第二金属层和所述的第一金属层
均不连接;所述的第二金属层和所述的第一金属层上也开设有环绕在所述的第二馈电过孔周围的环形间隙,以使得所述的第二馈电过孔与所述的第二金属层和所述的第一金属层均不连接。
10.所述的第一介质基板和所述的第二介质基板之间设置有第六介质基板,所述的第六介质基板为方形泡沫板,所述的第六介质基板分别与所述的第一介质基板和第二介质基板固定连接,所述的第六介质基板的前端面与所述的第一介质基板的前端面上下对齐,所述的第六介质基板的后端面与所述的第一介质基板的后端面上下对齐,所述的第六介质基板的左端面与所述的第一介质基板的左端面上下对齐,所述的第六介质基板的右端面与所述的第一介质基板的右端面上下对齐,所述的第二介质基板和所述的第三介质基板之间设置有第七介质基板,所述的第七介质基板为方形泡沫板,所述的第七介质基板分别与所述的第二介质基板和第三介质基板固定连接,所述的第七介质基板的前端面与所述的第二介质基板的前端面上下对齐,所述的第七介质基板的后端面与所述的第二介质基板的后端面上下对齐,所述的第七介质基板的左端面与所述的第二介质基板的左端面上下对齐,所述的第七介质基板的右端面与所述的第二介质基板的右端面上下对齐。该结构中,第六介质基板和第七介质基板的设置可以增加带宽和降低介质损耗,
11.与现有技术相比,本发明的优点在于通过按照由上到下顺序设置的寄生贴片层、驱动贴片层和馈电层构成滤波双极化相控阵天线单元,馈电层接入外部输入的两个信号,并先基于该两个信号分别产生等幅同相的两路信号,然后对两路信号进行滤波后得到两路滤波信号输出至驱动贴片层,驱动贴片层基于两组滤波信号,产生对应的水平极化方向和垂直极化方向的正交极化信号向自由空间辐射,寄生贴片层拓展滤波双极化相控阵天线单元的工作带宽,使滤波双极化相控阵天线单元具有宽带宽,并改善带外抑制特性,由此本发明在具有滤波功能的同时,还能够实现双极化。
附图说明
12.图1为本发明的滤波双极化相控阵天线单元的爆炸图;
13.图2为本发明的滤波双极化相控阵天线单元的寄生贴片层的结构示意图;
14.图3为本发明的滤波双极化相控阵天线单元的驱动贴片层的结构示意图;
15.图4为本发明的滤波双极化相控阵天线单元的馈电层的十字形缝隙层的结构示意图;
16.图5为本发明的滤波双极化相控阵天线单元的馈电层的第一馈电层的结构示意图;
17.图6为本发明的滤波双极化相控阵天线单元的馈电层的第二馈电层的结构示意图;
18.图7为本发明的滤波双极化相控阵天线单元的馈电层的第五介质基板的底视图;
19.图8为采用本发明的滤波双极化相控阵天线单元构成的滤波双极化相控阵天线的结构示意图;
20.图9(a)为本发明的滤波双极化相控阵天线单元的s参数仿真图;
21.图9(b)为本发明的滤波双极化相控阵天线单元的增益曲线仿真图。
具体实施方式
22.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
23.实施例一:如图1所示,一种滤波双极化相控阵天线单元,包括按照由上到下顺序设置的寄生贴片层1、驱动贴片层2和馈电层3,馈电层3用于接入外部输入的两个信号,并先基于该两个信号分别产生等幅同相的两路信号,然后对两路信号进行滤波后得到两路滤波信号输出至驱动贴片层2,驱动贴片层2基于两组滤波信号,产生对应的水平极化方向和垂直极化方向的正交极化信号向自由空间辐射,寄生贴片层1用于拓展滤波双极化相控阵天线单元的工作带宽,使滤波双极化相控阵天线单元具有宽带宽,并改善带外抑制特性。
24.实施例二:本实施例与实施例一基本相同,区别在于:本实施例中,如图2所示,寄生贴片层1包括第一介质基板4和附着在第一介质基板4上表面的十字形金属贴片,第一介质基板4为方形板,将第一介质基板4的长度所在方向定义为左右方向,宽度所在方向定义为前后方向,高度所在方向定义为上下方向,第一介质基板4的长度等于其宽度;十字形金属贴片包括第一矩形贴片5、第二矩形贴片6和第三矩形贴片7,第一矩形贴片5的中心位于第一介质基板4的中心轴线上,第一矩形贴片5的前端面平行于第一介质基板4的前端面所在平面,第二矩形贴片6位于第一矩形贴片5的前侧,第二矩形贴片6的左端面到其右端面的距离等于第一矩形贴片5的前端面到其后端面的距离,第二矩形贴片6的后端面与第一矩形贴片5的前端面连接且呈贴合状态,第三矩形贴片7位于第一矩形贴片5的后侧,第三矩形贴片7与第二矩形贴片6相对于第一矩形贴片5呈前后对称,第一矩形贴片5、第二矩形贴片6和第三矩形贴片7均相对于第一介质基板4沿前后方向的对称面呈左右对称,第一矩形贴片5、第二矩形贴片6和第三矩形贴片7形成十字形;第一矩形贴片5沿左右方向的长度小于第一介质基板4的边长,第一矩形贴片5沿左右方向的长度等于第二矩形贴片6的前端面到第三矩形贴片7的后端面之间的距离。
25.实施例三:本实施例与实施例一基本相同,区别在于:本实施例中,如图3所示,驱动贴片层2包括第二介质基板8、方形驱动贴片9以及方形环贴片10,第二介质基板8位于第一介质基板4的下方,第二介质基板8为方形板,第二介质基板8的前端面与第一介质基板4的前端面上下对齐,第二介质基板8的后端面与第一介质基板4的后端面上下对齐,第二介质基板8的左端面与第一介质基板4的左端面上下对齐,第二介质基板8的右端面与第一介质基板4的右端面上下对齐,方形驱动贴片9以及方形环贴片10均附着在第二介质基板8的上表面,方形驱动贴片9的中心位于第二介质基板8的中心轴线上,方形驱动贴片9的前端面与第二介质基板8的前端面所在平面平行,方形驱动贴片9的边长小于第二介质基板8的边长;方形环贴片10环绕在方形驱动贴片9的周围,方形环贴片10的中心位于第二介质基板8的中心轴线上,方形环贴片10的外圈的前端面与第二介质基板8的前端面所在平面平行,方形环贴片10的外圈边长小于第二介质基板8的长度,方形环贴片10的内圈边长大于方形驱动贴的边长,方形环贴片10与方形驱动贴片9之间形成一个方形环缝隙,将该方形环缝隙称为第一方形环缝隙11;方形环贴片10开设有第一矩形缝隙12、第二矩形缝隙13、第三矩形缝隙14和第四矩形缝隙15,第一矩形缝隙12的前端面与方形环贴片10的外圈前端面位于同一平面,后端面与方形环贴片10的内圈前端面位于同一平面,第一矩形缝隙12的左端面到方形环贴片10的外圈的左端面的距离等于其右端面到方形环贴片10的外圈的右端面的距离,第一矩形缝隙12沿左右方向的宽度为其沿前后方向长度的1/8~1/10,第二矩形缝隙13与
第一矩形缝隙12相对于方形环贴片10沿左右方向的对称面呈前后对称,如果第三矩形缝隙14以第二介质基板8的中心轴线为轴沿顺时针方向转动90度,将会与第一矩形缝隙12完全重合,如果第四矩形缝隙15以第二介质基板8的中心轴线为轴沿顺时针方向转动90度,将会与第二矩形缝隙13完全重合,第一矩形缝隙12、第二矩形缝隙13、第三矩形缝隙14和第四矩形缝隙15将方形环贴片10分割成四个相同的l型金属贴片,以此来引入滤波响应下边带的零点。
26.实施例四:本实施例与实施例一基本相同,区别在于:本实施例中,如图4至图7所示,馈电层3包括十字形缝隙层16、第一馈电层17、第二馈电层18、第一馈电过孔19、第二馈电过孔20、第一金属过孔组、第二金属过孔组、第三金属过孔组、第四金属过孔组和第五金属过孔组,十字形缝隙层16、第一馈电层17和第二馈电层18是自上而下层叠;十字形缝隙层16包括第三介质基板21、附着于第三介质基板21上表面的第一金属层22和开设在第一金属层22上的十字形缝隙,第三介质基板21位于第二介质基板8的下方,第三介质基板21为方形板,第三介质基板21的前端面与第二介质基板8的前端面上下对齐,第三介质基板21的后端面与第二介质基板8的后端面上下对齐,第三介质基板21的左端面与第二介质基板8的左端面上下对齐,第三介质基板21的右端面与第二介质基板8的右端面上下对齐;第一金属层22为方形,第一金属层22的中心位于第三介质基板21的中心轴线上,第一金属层22的前端面与第三介质基板21的前端面上下对齐,第一金属层22的后端面与第三介质基板21的后端面上下对齐,第一金属层22的左端面与第三介质基板21的左端面上下对齐,第一金属层22的右端面与第三介质基板21的右端面上下对齐,第三介质基板21的上表面在十字形缝隙处暴露出来,十字形缝隙包括第一矩形横缝23、第二矩形横缝24和第三矩形横缝25,第一矩形横缝23的中心位于第三介质基板21的中心轴线上,第一矩形横缝23的前端面平行于第一金属层22的前端面,第二矩形横缝24位于第一矩形横缝23的前侧,第二矩形横缝24的前端面平行于第一金属层22的前端面且两者之间具有一段距离,第二矩形横缝24的后端面与第一矩形横缝23的前端面连接且呈贴合状态,第二矩形横缝24的左端面到其右端面的距离与第一矩形横缝23沿前后方向的宽度相等,第三矩形横缝25位于第一矩形横缝23的后侧,第三矩形横缝25与第二矩形横缝24相对于第一矩形横缝23呈前后对称,第一矩形缝横缝23、第二矩形横缝24和第三矩形横缝25均相对于第一金属层22沿前后方向的对称面呈左右对称,第一矩形横缝23、第二矩形横缝24和第三矩形横缝25形成十字形;第一矩形横缝23沿左右方向的长度小于第一金属层22的边长,第一矩形横缝23沿左右方向的长度等于第二矩形横缝24的前端面与第三矩形横缝25的后端面之间的距离;
27.第一馈电层17包括第四介质基板26和附着于第四介质基板26上表面的第一y型馈线,第一y型馈线采用带状线实现,具有一个输入端和两个输出端,第四介质基板26位于第三介质基板21的下方,第四介质基板26为方形板,第四介质基板26的前端面与第三介质基板21的前端面上下对齐,第四介质基板26的后端面与第三介质基板21的后端面上下对齐,第四介质基板26的左端面与第三介质基板21的左端面上下对齐,第四介质基板26的右端面与第三介质基板21的右端面上下对齐;第一y型馈线包括第一t型功分器27、第一曲型馈线28、第一输出馈线29和第二输出馈线30,第一曲型馈线28沿前后方向延伸,第一曲型馈线28的起始端位于第四介质基板26的左前角附近,并作为第一y型馈线的输入端,所述第一t型功分器27具有一个输入端和两个输出端,第一t型功分器27的输入端与第一曲型馈线28的
末端连接且呈贴合状态,第一t型功分器27的两个输出端与第一输出馈线29的一端和第二输出馈线30的一端一一对应连接且呈贴合状态,第一输出馈线29和第二输出馈线30分别作为第一y型馈线的两个输出端,第一y型馈线的输入端用于接入外部输入的一个信号,当信号从第一y型馈线的输入端输入时,通过第一曲型馈线28输入到第一t型功分器27中,第一t型功分器27将输出至其处的信号均匀分配到第一输出馈线29和第二输出馈线30,第一输出馈线29和第二输出馈线30将分配至其处的信号对应输出;第一输出馈线29与第二输出馈线30以第四介质基板26沿左右方向的对称面呈前后对称关系,第一输出馈线29包括第一矩形馈线31、第一开路枝节32、第二开路枝节33、第三开路枝节34、第四开路枝节35和第一f型滤波枝节,第一矩形馈线31的前端面平行于第四介质基板26的前端面所在平面,第一矩形馈线31的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,第一矩形馈线31的左端面为第一输出馈线29的一端,第一f型滤波枝节包括第一矩形条36、第二矩形条37和第三矩形条38,第一矩形条36的前端面平行于第一矩形馈线31的前端面,第一矩形条36的长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,第一矩形条36的后端面与第一矩形馈线31的前端面连接且呈贴合状态,第二矩形条37的前端面与第一矩形条36的前端面位于同一平面,第二矩形条37的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,第二矩形条37的左端面与第一矩形条36的右端面连接且呈贴和状态,第三矩形条38位于第二矩形条37的后侧以及第一矩形馈线31的前侧,第三矩形条38与第二矩形条37相互平行,第三矩形条38的左端面与第一矩形条36的右端面连接且呈贴合状态,第二矩形条37的后端面与第三矩形条38的前端面之间具有一段距离,第三矩形条38的后端面与第一矩形馈线31的前端面之间具有一段距离,第三矩形条38的右端面位于第二矩形条37的右端面所在平面的左侧,第二矩形条37的右端面位于第一矩形馈线31的右端面所在平面的左侧,第一开路枝节32为矩形金属贴片,第一开路枝节32的前端面平行于第一矩形馈线31的前端面,其长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,第一开路枝节32位于第一矩形馈线31的前侧以及第一矩形条36的左侧,第一开路枝节32的后端面与第一矩形馈线31的前端面连接且呈贴合状态,所述第一开路枝节32的长度小于第三矩形条38的后端面与第一矩形馈线31的前端面之间的距离,第二开路枝节33为矩形金属贴片,第二开路枝节33的前端面平行于第一矩形馈线31的前端面,且其长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,第二开路枝节33位于第一矩形馈线31的后侧,第二开路枝节33的前端面与第一矩形馈线31的后端面连接且呈紧密贴合状态,第一开路枝节32的宽度与第二开路枝节33的长度相等,所述第一开路枝节32的左端面与第二开路枝节33的左端面位于同一平面,第一开路枝节32与第三开路枝节34以第一矩形条36的右端面所在平面呈左右对称,第三开路枝节34的右端面位于第三矩形条38的右端面所在平面的左侧;第二开路枝节33与第四开路枝节35以第一矩形条36的右端面所在平面呈左右对称;
28.第二馈电层18包括第五介质基板39、附着于第五介质基板39上表面的第二y型馈线和附着于第五介质基板39下表面的第二金属层40,第五介质基板39位于第四介质基板26的下方,第五介质基板39为方形板,第五介质基板39的前端面与第四介质基板26的前端面上下对齐,第五介质基板39的后端面与第四介质基板26的后端面上下对齐,第五介质基板39的左端面与第四介质基板26的左端面上下对齐,第五介质基板39的右端面与第四介质基板26的右端面上下对齐,第二y型馈线采用带状线实现,具有一个输入端和两个输出端,第二y型馈线包括第二t型功分器41、第二曲型馈线42、第三输出馈线43和第四输出馈线44,第
二曲型馈线42沿左右方向延伸,第二曲型馈线42的起始端位于第五介质基板39的右后角附近,,并且作为第二y型馈线的输入端,所述第二t型功分器具有一个输入端和两个输出端,第二t型功分器的输入端与第二曲型馈线42的末端连接且呈贴合状态,第二t型功分器的两个输出端分别与第三输出馈线43的一端和第四输出馈线44的一端连接且呈贴合状态,第三输出馈线43和第四输出馈线44分别作为第二y型馈线的两个输出端,第二y型馈线的输入端用于接入输入的一个外部信号,当外部信号从第二y型馈线的输入端输入时,通过第二曲型馈线42输入到第二t型功分器中,第二t型功分器将输出至其处的信号均匀分配到第三输出馈线43和第四输出馈线44,第三输出馈线43和第四输出馈线44将分配至其处的信号对应输出;第三输出馈线43与第四输出馈线44以第五介质基板39沿前后方向的对称面呈左右对称关系,第三输出馈线43包括第二矩形馈线45、第五开路枝节46、第六开路枝节47、第七开路枝节48、第八开路枝节49和第二f型滤波枝节,第二矩形馈线45的前端面平行于第五介质基板39的前端面所在平面,第二矩形馈线45的长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,第二矩形馈线45的后端面为第三输出馈线43的一端,第二f型滤波枝节包括第四矩形条50、第五矩形条51和第六矩形条52,第四矩形条50的前端面平行于第二矩形馈线45的前端面,第四矩形条50的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,第四矩形条50的右端面与第二矩形馈线45的左端面连接且呈贴合状态,第五矩形条51的左端面与第四矩形条50的左端面位于同一平面,第五矩形条51的长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,第五矩形条51的后端面与第四矩形条50的前端面连接且呈贴和状态,第六矩形条52位于第五矩形条51的右侧以及第二矩形馈线45的左侧,第六矩形条52与第五矩形条51相互平行,第六矩形条52的后端面与第四矩形条50的前端面连接且呈紧密贴合状态,第五矩形条51的右端面与第六矩形条52的左端面之间具有一段距离,第六矩形条52的右端面与第二矩形馈线45的左端面之间具有一段距离,第六矩形条52的前端面位于第五矩形条51的前端面所在平面的后侧,第五矩形条51的前端面位于第二矩形馈线45的前端面所在平面的后侧,第五开路枝节46为矩形金属贴片,第五开路枝节46的左端面平行于第二矩形馈线45的左端面,且其长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,第五开路枝节46位于第二矩形馈线45的左侧以及第四矩形条50的后侧,第五开路枝节46的右端面与第二矩形馈线45的左端面连接且呈贴合状态,所述第五开路枝节46的长度小于第六矩形条52的右端面与第二矩形馈线45的左端面之间的距离,第六开路枝节47为矩形金属贴片,第五开路枝节46的右端面平行于第二矩形馈线45的右端面,且其长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,第六开路枝节47位于第二矩形馈线45的右侧,第六开路枝节47的左端面与第二矩形馈线45的右端面连接且呈紧密贴合状态,第五开路枝节46的宽度与第六开路枝节47的长度相等,第五开路枝节46的后端面与第六开路枝节47的后端面位于同一平面,第五开路枝节46与第七开路枝节48以第四矩形条50的前端面所在平面呈前后对称,第七开路枝节48的前端面位于第六矩形条52的前端面所在平面的后侧;第六开路枝节47与第八开路枝节49以第四矩形条50的前端面所在平面呈前后对称;第二金属层40附着在第五介质基板39的下表面,第二金属层40为方形,第二金属层40的中心位于第五介质基板39的中心轴线上,第二金属层40的前端面与第五介质基板39的前端面上下对齐,第二金属层40的后端面与第五介质基板39的后端面上下对齐,第二金属层40的左端面与第五介质基板39的左端面上下对齐,第二金属层40的右端面与第五介质基板39的右端面上下对齐;
29.第一馈电过孔19从第二金属层40的下端面所在平面向上依次贯穿第五介质基板39、第四介质基板26、第一y型馈线的起始端和第一金属层22,第一馈电过孔19为金属化通孔,且其横截面为圆形,其中轴线与第五介质基板39垂直,第一馈电过孔19与第一曲型馈线28的起始端连接,但是不与第二金属层40和第一金属层22连接,第二馈电过孔20从第二金属层40的下端面所在平面向上依次贯穿第五介质基板39、第二y型馈线的起始端、第四介质基板26和第一金属层22,第二馈电过孔20为金属化通孔,且其横截面为圆形,其中轴线与第五介质基板39垂直,第二馈电过孔20与第二曲型馈线42的起始端连接,但是不与第二金属层40和第一金属层22连接,第一金属过孔组包括多个第一金属化过孔53,多个第一金属化过孔53间隔分布在第一馈电过孔19周围,每个第一金属化过孔53分别从第二金属层40的下端面所在平面向上依次贯穿第二金属层40、第五介质基板39、第四介质基板26和第一金属层22,第一金属过孔组中,每个第一金属化过孔53的横截面均为圆形,其中轴线与第五介质基板39垂直,第二金属过孔组包括多个第二金属化过孔54,多个第二金属化过孔54间隔分布在第二馈电过孔20周围,每个第二金属化过孔54分别从第二金属层40的下端面所在平面向上依次贯穿第二金属层40、第五介质基板39、第四介质基板26和第一金属层22,第二金属过孔组中,每个第二金属化过孔54的横截面均为圆形,其中轴线与第五介质基板39垂直;第三金属过孔组包括八个第三金属化过孔55,八个第三金属化过孔55间隔分布十字形缝隙的周围,第三金属过孔组从第二金属层40的下端面所在平面向上依次贯穿第二金属层40、第五介质基板39、第四介质基板26和第一金属层22,第三金属过孔组中,每个第三金属化过孔55的横截面均为圆形,其中轴线与第五介质基板39垂直;第四金属过孔组包括四个第四金属化过孔56,四个第四金属化过孔56间隔分布在第三金属过孔组围成的区间内,且位于十字形缝隙附近,第四金属过孔组从第二金属层40的下端面所在平面向上依次贯穿第二金属层40、第五介质基板39、第四介质基板26和第一金属层22,第四金属过孔组中,每个第四金属化过孔56的横截面均为圆形,其中轴线与第五介质基板39垂直;馈电层3四周边缘处设置有均匀间隔排列,且围成横截面为正方形的方形区域的多个第五金属化过孔57,每个第五金属化过孔57的横截面呈半圆形,每相邻两个第五金属化过孔57中心的距离小于其直径的两倍,每个第五金属化过孔57从第二金属层40的下端面所在平面向上依次贯穿第二金属层40、第五介质基板39、第四介质基板26和第一金属层22,第五金属化过孔57的中轴线与第五介质基板39垂直,且每个第五金属化过孔57的中轴线分别位于第五介质基板39的前端面、后端面、左端面和右端面所在平面上;第一y型馈线、第二y型馈线、十字形缝隙、第一金属过孔组、第二金属过孔组、第三金属过孔组和第四金属过孔组均位于方形区域内。
30.本实施例中,第二金属层40和第一金属层22上分别开设有环绕在第一馈电过孔19周围的环形间隙60,以使得第一馈电过孔19与第二金属层40和第一金属层22均不连接;第二金属层40和第一金属层22上也开设有环绕在第二馈电过孔20周围的环形间隙61,以使得第二馈电过孔20与第二金属层40和第一金属层22均不连接。
31.本实施例中,第一介质基板4和第二介质基板8之间设置有第六介质基板58,第六介质基板58为方形泡沫板,第六介质基板58分别与第一介质基板4和第二介质基板8固定连接,第六介质基板58的前端面与第一介质基板4的前端面上下对齐,第六介质基板58的后端面与第一介质基板4的后端面上下对齐,第六介质基板58的左端面与第一介质基板4的左端面上下对齐,第六介质基板58的右端面与第一介质基板4的右端面上下对齐,第二介质基板
8和第三介质基板21之间设置有第七介质基板59,第七介质基板59为方形泡沫板,第七介质基板59分别与第二介质基板8和第三介质基板21固定连接,第七介质基板59的前端面与第二介质基板8的前端面上下对齐,第七介质基板59的后端面与第二介质基板8的后端面上下对齐,第七介质基板59的左端面与第二介质基板8的左端面上下对齐,第七介质基板59的右端面与第二介质基板8的右端面上下对齐。
32.本实施例的滤波双极化相控阵天线单元中,第一金属化过孔53组和第一馈电过孔19实现第一个同轴探针到垂直带状线的过度结构,第二金属化过孔54组和第二馈电过孔20实现第二个同轴探针到垂直带状线的过度结构;当用于不同极化的两个信号由同轴馈电方式引入,经过两个同轴探针到垂直带状线的过度结构一一对应传输到第一y型馈线和第二y型馈线上,由于第一馈电过孔19和第二馈电过孔20均不与第二金属层40和第一金属层22连接,第一馈电过孔19和第二馈电过孔20与第二金属层40和第一金属层22之间分别存在环形间隙,这些环形间隙等效为电容,起到阻抗匹配的作用,两个同轴探针到垂直带状线的过度结构能最大程度减小输入的信号能量的反射,其中一个信号经过第一曲型馈线28传输到第一t型功分器27的输入端,第一t型功分器27将该信号进行功率分配,产生等幅同相的两路信号一一对应输出到第一输出馈线29和第二输出馈线30,第一输出馈线29和第二输出馈线30对输出至其处的信号进行带通滤波和阻抗匹配,得到一组滤波信号作为垂直极化信号,通过第二矩形横缝24和第三矩形横缝25向上传输到驱动贴片层2;另一个信号经过第二曲型馈线42传输到第二t型功分器的输入端,第二t型功分器将该信号进行功率分配,产生等幅同相的两路信号一一对应输出到第三输出馈线43和第四输出馈线44,第三输出馈线43和第三输出馈线43对输出至其处的信号进行带通滤波和阻抗匹配,得到一组滤波信号作为水平极化信号,通过第一矩形横缝23向上传输到驱动贴片层2;当水平极化信号和垂直极化信号构成的正交极化信号到达驱动贴片层2后,方形驱动贴片9实现正交极化信号在工作频段内的有效辐射,通过在方形环贴片10上开设的四个矩形缝隙来引入滤波通带下边带的零点,寄生贴片层1的十字形金属贴片作为寄生贴片,增加的滤波响应带宽和引入滤波通带上边带的零点,从而扩展了该滤波双极化相控阵天线单元的工作带宽,使辐射出去正交极化信号具有宽带宽,并结合上述下边带零点的引入共同改善了带外抑制特性。
33.本发明的滤波双极化相控阵天线单元为多层结构,其尺寸较小,能够满足相控阵的组阵要求。如图8所示,在采用本发明的滤波双极化相控阵天线单元构成滤波双极化相控阵天线时,滤波双极化相控阵天线单元以0.5λ(滤波双极化相控阵天线单元的中心频率处的自由空间波长)为周期一维或者二维平移形成阵列结构,通过对各滤波双极化相控阵天线单元的相位控制能够实现高增益的波束指向控制,从而满足新一代无线通信系统的应用。同时,本发明的滤波双极化相控阵天线单元的馈电层3周围设置的第五金属化过孔57组能够增加滤波双极化相控阵天线单元之间的隔离,以减小构成滤波双极化相控阵天线时,滤波双极化相控阵天线单元之间的相互影响。
34.为验证本发明的滤波双极化相控阵天线单元的性能,对本发明的滤波双极化相控阵天线单元进行仿真,其中本发明的滤波双极化相控阵天线单元的s参数仿真图如图9(a)所示,本发明的滤波双极化相控阵天线单元的增益曲线仿真图如图9(b)所示。
35.在不同极化的两个信号通过同轴馈电方式引入本发明的滤波双极化相控阵天线单元中时,引入垂直极化信号的一根同轴探针插入到第一馈电过孔19中形成单元端口1,引
入水平极化信号的另一根同轴探针插入到第二馈电过孔形成单元端口2。
36.图9(a)中,|s
11
|是对应垂直极化(v-pol)的单元端口1的反射系数,|s
22
|是对应水平极化(h-pol)的单元端口2的反射系数,|s
21
|是单元端口1和单元端口2的隔离度。分析图9(a)可知:,|s
11
|小于-10db的工作频带为12.3ghz至15.8ghz,|s
22
|小于-10db的工作频带为12.3ghz至15.5ghz。单元端口1和单元端口2的重叠相对带宽为23%。单元端口1和单元端口2的隔离度在工作频带中小于-16db,由此表明单元端口1和单元端口2之间具有良好的隔离度。
37.图9(b)中,v-pol对应垂直极化信号的增益曲线,h-pol对应水平极化信号的增益曲线。分析图9(b)可知,在垂直极化信号和水平极化信号这两个极化信号共同的通带中,仿真的最大增益在0.1dbi和4.4dbi之间。同时,在垂直极化信号和水平极化信号这两个极化信号的通带的上下频带边缘产生了多了辐射零点,在7.8ghz和20ghz附近时,垂直极化信号和水平极化信号这两个极化极化信号的辐射增益分别下降超过20.7db,表现出高选择性。
38.由此可知,本发明的滤波双极化相控阵天线单元在双极化辐射的同时具有宽带滤波和良好的带外抑制特性。
技术特征:
1.一种滤波双极化相控阵天线单元,其特征在于包括按照由上到下顺序设置的寄生贴片层、驱动贴片层和馈电层,所述的馈电层用于接入外部输入的两个信号,并先基于该两个信号分别产生等幅同相的两路信号,然后对两路信号进行滤波后得到两路滤波信号输出至所述的驱动贴片层,所述的驱动贴片层基于两组滤波信号,产生对应的水平极化方向和垂直极化方向的正交极化信号向自由空间辐射,所述的寄生贴片层用于拓展所述的滤波双极化相控阵天线单元的工作带宽,使所述的滤波双极化相控阵天线单元具有宽带宽,并改善带外抑制特性。2.根据权利要求1所述的一种滤波双极化相控阵天线单元,其特征在于所述的寄生贴片层包括第一介质基板和附着在所述的第一介质基板上表面的十字形金属贴片,所述的第一介质基板为方形板,将所述的第一介质基板的长度所在方向定义为左右方向,宽度所在方向定义为前后方向,高度所在方向定义为上下方向,所述的第一介质基板的长度等于其宽度;所述的十字形金属贴片包括第一矩形贴片、第二矩形贴片和第三矩形贴片,所述的第一矩形贴片的中心位于所述的第一介质基板的中心轴线上,所述的第一矩形贴片的前端面平行于所述的第一介质基板的前端面所在平面,所述的第二矩形贴片位于所述的第一矩形贴片的前侧,所述的第二矩形贴片的左端面到其右端面的距离等于所述的第一矩形贴片的前端面到其后端面的距离,所述的第二矩形贴片的后端面与所述的第一矩形贴片的前端面连接且呈贴合状态,所述的第三矩形贴片位于所述的第一矩形贴片的后侧,所述的第三矩形贴片与所述的第二矩形贴片相对于所述的第一矩形贴片呈前后对称,所述的第一矩形贴片、所述的第二矩形贴片和所述的第三矩形贴片均相对于所述的第一介质基板沿前后方向的对称面呈左右对称,所述的第一矩形贴片、所述的第二矩形贴片和所述的第三矩形贴片形成十字形;所述的第一矩形贴片沿左右方向的长度小于所述的第一介质基板的边长,所述的第一矩形贴片沿左右方向的长度等于所述的第二矩形贴片的前端面到所述的第三矩形贴片的后端面之间的距离。3.根据权利要求2所述的一种滤波双极化相控阵天线单元,其特征在于所述的驱动贴片层包括第二介质基板、方形驱动贴片以及方形环贴片,所述的第二介质基板位于所述的第一介质基板的下方,所述的第二介质基板为方形板,所述的第二介质基板的前端面与所述的第一介质基板的前端面上下对齐,所述的第二介质基板的后端面与所述的第一介质基板的后端面上下对齐,所述的第二介质基板的左端面与所述的第一介质基板的左端面上下对齐,所述的第二介质基板的右端面与所述的第一介质基板的右端面上下对齐,所述的方形驱动贴片以及所述的方形环贴片均附着在所述的第二介质基板的上表面,所述的方形驱动贴片的中心位于所述的第二介质基板的中心轴线上,所述的方形驱动贴片的前端面与所述的第二介质基板的前端面所在平面平行,所述的方形驱动贴片的边长小于所述的第二介质基板的边长;所述的方形环贴片环绕在所述的方形驱动贴片的周围,所述的方形环贴片的中心位于所述的第二介质基板的中心轴线上,所述的方形环贴片的外圈的前端面与所述的第二介质基板的前端面所在平面平行,所述的方形环贴片的外圈边长小于所述的第二介质基板的长度,所述的方形环贴片的内圈边长大于所述的方形驱动贴的边长,所述的方形环贴片与所述的方形驱动贴片之间形成一个方形环缝隙,将该方形环缝隙称为第一方形环缝隙;所述的方形环贴片开设有第一矩形缝隙、第二矩形缝隙、第三矩形缝隙和第四矩形缝隙,所述的第一矩形缝隙的前端面与所述的方形环贴片的外圈前端面位于同一平面,后端
面与所述的方形环贴片的内圈前端面位于同一平面,所述的第一矩形缝隙的左端面到所述的方形环贴片的外圈的左端面的距离等于其右端面到所述的方形环贴片的外圈的右端面的距离,所述的第一矩形缝隙沿左右方向的宽度为其沿前后方向长度的1/8~1/10,所述的第二矩形缝隙与所述的第一矩形缝隙相对于所述的方形环贴片沿左右方向的对称面呈前后对称,如果所述的第三矩形缝隙以所述的第二介质基板的中心轴线为轴沿顺时针方向转动90度,将会与所述的第一矩形缝隙完全重合,如果所述的第四矩形缝隙以所述的第二介质基板的中心轴线为轴沿顺时针方向转动90度,将会与所述的第二矩形缝隙完全重合,所述的第一矩形缝隙、所述的第二矩形缝隙、所述的第三矩形缝隙和所述的第四矩形缝隙将所述的方形环贴片分割成四个相同的l型金属贴片,以此来引入滤波响应下边带的零点。4.根据权利要求3所述的一种滤波双极化相控阵天线单元,其特征在于所述的馈电层包括十字形缝隙层、第一馈电层、第二馈电层、第一馈电过孔、第二馈电过孔、第一金属过孔组、第二金属过孔组、第三金属过孔组、第四金属过孔组和第五金属过孔组,所述的十字形缝隙层、所述的第一馈电层和所述的第二馈电层是自上而下层叠;所述的十字形缝隙层包括第三介质基板和附着于所述的第三介质基板上表面的第一金属层和开设在所述的第一金属层上的十字形缝隙,所述的第三介质基板位于所述的第二介质基板的下方,所述的第三介质基板为方形板,所述的第三介质基板的前端面与所述的第二介质基板的前端面上下对齐,所述的第三介质基板的后端面与所述的第二介质基板的后端面上下对齐,所述的第三介质基板的左端面与所述的第二介质基板的左端面上下对齐,所述的第三介质基板的右端面与所述的第二介质基板的右端面上下对齐;所述的第一金属层为方形,所述的第一金属层的中心位于所述的第三介质基板的中心轴线上,所述的第一金属层的前端面与所述的第三介质基板的前端面上下对齐,所述的第一金属层的后端面与所述的第三介质基板的后端面上下对齐,所述的第一金属层的左端面与所述的第三介质基板的左端面上下对齐,所述的第一金属层的右端面与所述的第三介质基板的右端面上下对齐,所述的第三介质基板的上表面在所述的十字形缝隙处暴露出来,所述的十字形缝隙包括第一矩形横缝、第二矩形横缝和第三矩形横缝,所述的第一矩形横缝的中心位于所述的第三介质基板的中心轴线上,所述的第一矩形横缝的前端面平行于所述的第一金属层的前端面,所述的第二矩形横缝位于所述的第一矩形横缝的前侧,所述的第二矩形横缝的前端面平行于所述的第一金属层的前端面且两者之间具有一段距离,所述的第二矩形横缝的后端面与所述的第一矩形横缝的前端面连接且呈贴合状态,所述的第二矩形横缝的左端面到其右端面的距离与所述的第一矩形横缝沿前后方向的宽度相等,所述的第三矩形横缝位于所述的第一矩形横缝的后侧,所述的第三矩形横缝与所述的第二矩形横缝相对于所述的第一矩形横缝呈前后对称,所述的第一矩形缝横缝、所述的第二矩形横缝和所述的第三矩形横缝均相对于所述的第一金属层沿前后方向的对称面呈左右对称,所述的第一矩形横缝、所述的第二矩形横缝和所述的第三矩形横缝形成十字形;所述的第一矩形横缝沿左右方向的长度小于所述的第一金属层的边长,所述的第一矩形横缝沿左右方向的长度等于所述的第二矩形横缝的前端面与所述的第三矩形横缝的后端面之间的距离;所述的第一馈电层包括第四介质基板和附着于所述的第四介质基板上表面的第一y型馈线,所述的第一y型馈线采用带状线实现,具有一个输入端和两个输出端,所述的第四介质基板位于所述的第三介质基板的下方,所述的第四介质基板为方形板,所述的第四介质
基板的前端面与所述的第三介质基板的前端面上下对齐,所述的第四介质基板的后端面与所述的第三介质基板的后端面上下对齐,所述的第四介质基板的左端面与所述的第三介质基板的左端面上下对齐,所述的第四介质基板的右端面与所述的第三介质基板的右端面上下对齐;所述的第一y型馈线包括第一t型功分器、第一曲型馈线、第一输出馈线和第二输出馈线,所述的第一曲型馈线沿前后方向延伸,所述的第一曲型馈线的起始端位于所述的第四介质基板的左前角附近,并作为所述的第一y型馈线的输入端,所述第一t型功分器具有一个输入端和两个输出端,所述的第一t型功分器的输入端与所述的第一曲型馈线的末端连接且呈贴合状态,所述的第一t型功分器的两个输出端与所述的第一输出馈线的一端和所述的第二输出馈线的一端一一对应连接且呈贴合状态,所述的第一输出馈线和所述的第二输出馈线分别作为所述的第一y型馈线的两个输出端,所述的第一y型馈线的输入端用于接入外部输入的一个信号,当信号从所述的第一y型馈线的输入端输入时,通过所述的第一曲型馈线输入到所述的第一t型功分器中,所述的第一t型功分器将输出至其处的信号均匀分配到所述的第一输出馈线和所述的第二输出馈线,所述的第一输出馈线和所述的第二输出馈线将分配至其处的信号对应输出;所述的第一输出馈线与所述的第二输出馈线以所述的第四介质基板沿左右方向的对称面呈前后对称关系,所述的第一输出馈线包括第一矩形馈线、第一开路枝节、第二开路枝节、第三开路枝节、第四开路枝节和第一f型滤波枝节,所述的第一矩形馈线的前端面平行于所述的第四介质基板的前端面所在平面,所述的第一矩形馈线的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,所述的第一矩形馈线的左端面为所述的第一输出馈线的一端,所述的第一f型滤波枝节包括第一矩形条、第二矩形条和第三矩形条,所述的第一矩形条的前端面平行于所述的第一矩形馈线的前端面,所述的第一矩形条的长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,所述的第一矩形条的后端面与所述的第一矩形馈线的前端面连接且呈贴合状态,所述的第二矩形条的前端面与所述的第一矩形条的前端面位于同一平面,所述的第二矩形条的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,所述的第二矩形条的左端面与所述的第一矩形条的右端面连接且呈贴和状态,所述的第三矩形条位于所述的第二矩形条的后侧以及所述的第一矩形馈线的前侧,所述的第三矩形条与所述的第二矩形条相互平行,所述的第三矩形条的左端面与所述的第一矩形条的右端面连接且呈贴合状态,所述的第二矩形条的后端面与所述的第三矩形条的前端面之间具有一段距离,所述的第三矩形条的后端面与所述的第一矩形馈线的前端面之间具有一段距离,所述的第三矩形条的右端面位于所述的第二矩形条的右端面所在平面的左侧,所述的第二矩形条的右端面位于所述的第一矩形馈线的右端面所在平面的左侧,所述的第一开路枝节为矩形金属贴片,所述的第一开路枝节的前端面平行于所述的第一矩形馈线的前端面,其长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,所述的第一开路枝节位于所述的第一矩形馈线的前侧以及所述的第一矩形条的左侧,所述的第一开路枝节的后端面与所述的第一矩形馈线的前端面连接且呈贴合状态,所述第一开路枝节的长度小于所述的第三矩形条的后端面与所述的第一矩形馈线的前端面之间的距离,所述的第二开路枝节为矩形金属贴片,所述的第二开路枝节的前端面平行于所述的第一矩形馈线的前端面,且其长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,所述的第二开路枝节位于所述的第一矩形馈线的后侧,所述的第二开路枝节的前端面与所述的第一矩形馈线的后端面连接且呈紧密贴合状态,所述的第一开路枝节的宽度与所述的第二开路枝节的长度相等,所述第一开路枝节的左端面与所述的
第二开路枝节的左端面位于同一平面,所述的第一开路枝节与所述的第三开路枝节以所述的第一矩形条的右端面所在平面呈左右对称,所述的第三开路枝节的右端面位于所述的第三矩形条的右端面所在平面的左侧;所述的第二开路枝节与所述的第四开路枝节以所述的第一矩形条的右端面所在平面呈左右对称;所述的第二馈电层包括第五介质基板、附着于所述的第五介质基板上表面的第二y型馈线和附着于所述的第五介质基板下表面的第二金属层,所述的第五介质基板位于所述的第四介质基板的下方,所述的第五介质基板为方形板,所述的第五介质基板的前端面与所述的第四介质基板的前端面上下对齐,所述的第五介质基板的后端面与所述的第四介质基板的后端面上下对齐,所述的第五介质基板的左端面与所述的第四介质基板的左端面上下对齐,所述的第五介质基板的右端面与所述的第四介质基板的右端面上下对齐,所述的第二y型馈线采用带状线实现,具有一个输入端和两个输出端,所述的第二y型馈线包括第二t型功分器、第二曲型馈线、第三输出馈线和第四输出馈线,所述的第二曲型馈线沿左右方向延伸,所述的第二曲型馈线的起始端位于所述的第五介质基板的右后角附近,,并且作为所述的第二y型馈线的输入端,所述第二t型功分器具有一个输入端和两个输出端,所述的第二t型功分器的输入端与所述的第二曲型馈线的末端连接且呈贴合状态,所述的第二t型功分器的两个输出端分别与所述的第三输出馈线的一端和所述的第四输出馈线的一端连接且呈贴合状态,所述的第三输出馈线和所述的第四输出馈线分别作为所述的第二y型馈线的两个输出端,所述的第二y型馈线的输入端用于接入输入的一个外部信号,当外部信号从所述的第二y型馈线的输入端输入时,通过所述的第二曲型馈线输入到所述的第二t型功分器中,所述的第二t型功分器将输出至其处的信号均匀分配到所述的第三输出馈线和所述的第四输出馈线,所述的第三输出馈线和所述的第四输出馈线将分配至其处的信号对应输出;所述的第三输出馈线与所述的第四输出馈线以所述的第五介质基板沿前后方向的对称面呈左右对称关系,所述的第三输出馈线包括第二矩形馈线、第五开路枝节、第六开路枝节、第七开路枝节、第八开路枝节和第二f型滤波枝节,所述的第二矩形馈线的前端面平行于所述的第五介质基板的前端面所在平面,所述的第二矩形馈线的长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,所述的第二矩形馈线的后端面为所述的第三输出馈线的一端,所述的第二f型滤波枝节包括第四矩形条、第五矩形条和第六矩形条,所述的第四矩形条的前端面平行于所述的第二矩形馈线的前端面,所述的第四矩形条的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,所述的第四矩形条的右端面与所述的第二矩形馈线的左端面连接且呈贴合状态,所述的第五矩形条的左端面与所述的第四矩形条的左端面位于同一平面,所述的第五矩形条的长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,所述的第五矩形条的后端面与所述的第四矩形条的前端面连接且呈贴和状态,所述的第六矩形条位于所述的第五矩形条的右侧以及所述的第二矩形馈线的左侧,所述的第六矩形条与所述的第五矩形条相互平行,所述的第六矩形条的后端面与所述的第四矩形条的前端面连接且呈紧密贴合状态,所述的第五矩形条的右端面与所述的第六矩形条的左端面之间具有一段距离,所述的第六矩形条的右端面与所述的第二矩形馈线的左端面之间具有一段距离,所述的第六矩形条的前端面位于所述的第五矩形条的前端面所在平面的后侧,所述的第五矩形条的前端面位于所述的第二矩形馈线的前端面所在平面的后侧,所述的第五开路枝节为矩形金属贴片,所述的第五开路枝节的左端面平行于所述的第二矩形馈线的左端面,且其长度方向沿左右方
向,宽度方向沿前后方向,所述的第五开路枝节位于所述的第二矩形馈线的左侧以及所述的第四矩形条的后侧,所述的第五开路枝节的右端面与所述的第二矩形馈线的左端面连接且呈贴合状态,所述第五开路枝节的长度小于所述的第六矩形条的右端面与所述的第二矩形馈线的左端面之间的距离,所述的第六开路枝节为矩形金属贴片,所述的第五开路枝节的右端面平行于所述的第二矩形馈线的右端面,且其长度方向沿前后方向,宽度方向沿左右方向,所述的第六开路枝节位于所述的第二矩形馈线的右侧,所述的第六开路枝节的左端面与所述的第二矩形馈线的右端面连接且呈紧密贴合状态,所述的第五开路枝节的宽度与所述的第六开路枝节的长度相等,所述的第五开路枝节的后端面与所述的第六开路枝节的后端面位于同一平面,所述的第五开路枝节与所述的第七开路枝节以所述的第四矩形条的前端面所在平面呈前后对称,所述的第七开路枝节的前端面位于所述的第六矩形条的前端面所在平面的后侧;所述的第六开路枝节与所述的第八开路枝节以所述的第四矩形条的前端面所在平面呈前后对称;所述的第二金属层附着在所述的第五介质基板的下表面,所述的第二金属层为方形,所述的第二金属层的中心位于所述的第五介质基板的中心轴线上,所述的第二金属层的前端面与所述的第五介质基板的前端面上下对齐,所述的第二金属层的后端面与所述的第五介质基板的后端面上下对齐,所述的第二金属层的左端面与所述的第五介质基板的左端面上下对齐,所述的第二金属层的右端面与所述的第五介质基板的右端面上下对齐;所述的第一馈电过孔从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第五介质基板、所述的第四介质基板、所述的第一y型馈线的起始端和所述的第一金属层,所述的第一馈电过孔为金属化通孔,且其横截面为圆形,其中轴线与所述的第五介质基板垂直,所述的第一馈电过孔与所述的第一曲型馈线的起始端连接,但是不与所述的第二金属层和所述的第一金属层连接,所述的第二馈电过孔从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第五介质基板、所述的第二y型馈线的起始端、所述的第四介质基板和所述的第一金属层,所述的第二馈电过孔为金属化通孔,且其横截面为圆形,其中轴线与所述的第五介质基板垂直,所述的第二馈电过孔与所述的第二曲型馈线的起始端连接,但是不与所述的第二金属层和所述的第一金属层连接,所述的第一金属过孔组包括多个第一金属化过孔,多个第一金属化过孔间隔分布在所述的第一馈电过孔周围,每个所述的第一金属化过孔分别从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第二金属层、所述的第五介质基板、所述的第四介质基板和所述的第一金属层,所述的第一金属过孔组中,每个第一金属化过孔的横截面均为圆形,其中轴线与所述的第五介质基板垂直,所述的第二金属过孔组包括多个第二金属化过孔,多个第二金属化过孔间隔分布在所述的第二馈电过孔周围,每个所述的第二金属化过孔分别从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第二金属层、所述的第五介质基板、所述的第四介质基板和所述的第一金属层,所述的第二金属过孔组中,每个第二金属化过孔的横截面均为圆形,其中轴线与所述的第五介质基板垂直;所述的第三金属过孔组包括八个第三金属化过孔,八个第三金属化过孔间隔分布所述的十字形缝隙的周围,所述的第三金属过孔组从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第二金属层、所述的第五介质基板、所述的第四介质基板和所述的第一金属层,所述的第三金属过孔组中,每个第三金属化过孔的横截面均为圆形,其中轴线与所述的第五介质基板垂直;所述的第四金属过孔组包括四个第四金属化过孔,
四个第四金属化过孔间隔分布在所述的第三金属过孔组围成的区间内,且位于所述的十字形缝隙附近,所述的第四金属过孔组从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第二金属层、所述的第五介质基板、所述的第四介质基板和所述的第一金属层,所述的第四金属过孔组中,每个第四金属化过孔的横截面均为圆形,其中轴线与所述的第五介质基板垂直;所述的馈电层四周边缘处设置有均匀间隔排列,且围成横截面为正方形的方形区域的多个第五金属化过孔,每个所述的第五金属化过孔的横截面呈半圆形,每相邻两个所述的第五金属化过孔中心的距离小于其直径的两倍,每个所述的第五金属化过孔从所述的第二金属层的下端面所在平面向上依次贯穿所述的第二金属层、所述的第五介质基板、所述的第四介质基板和所述的第一金属层,所述的第五金属化过孔的中轴线与所述的第五介质基板垂直,且每个第五金属化过孔的中轴线分别位于所述的第五介质基板的前端面、后端面、左端面和右端面所在平面上;所述的第一y型馈线、所述的第二y型馈线、所述的十字形缝隙、所述的第一金属过孔组、所述的第二金属过孔组、所述的第三金属过孔组和所述的第四金属过孔组均位于所述的方形区域内。5.根据权利要求4所述的一种滤波双极化相控阵天线单元,其特征在于所述的第二金属层和所述的第一金属层上分别开设有环绕在所述的第一馈电过孔周围的环形间隙,以使得所述的第一馈电过孔与所述的第二金属层和所述的第一金属层均不连接;所述的第二金属层和所述的第一金属层上也开设有环绕在所述的第二馈电过孔周围的环形间隙,以使得所述的第二馈电过孔与所述的第二金属层和所述的第一金属层均不连接。6.根据权利要求1所述的一种滤波双极化相控阵天线单元,其特征在于所述的第一介质基板和所述的第二介质基板之间设置有第六介质基板,所述的第六介质基板为方形泡沫板,所述的第六介质基板分别与所述的第一介质基板和第二介质基板固定连接,所述的第六介质基板的前端面与所述的第一介质基板的前端面上下对齐,所述的第六介质基板的后端面与所述的第一介质基板的后端面上下对齐,所述的第六介质基板的左端面与所述的第一介质基板的左端面上下对齐,所述的第六介质基板的右端面与所述的第一介质基板的右端面上下对齐,所述的第二介质基板和所述的第三介质基板之间设置有第七介质基板,所述的第七介质基板为方形泡沫板,所述的第七介质基板分别与所述的第二介质基板和第三介质基板固定连接,所述的第七介质基板的前端面与所述的第二介质基板的前端面上下对齐,所述的第七介质基板的后端面与所述的第二介质基板的后端面上下对齐,所述的第七介质基板的左端面与所述的第二介质基板的左端面上下对齐,所述的第七介质基板的右端面与所述的第二介质基板的右端面上下对齐。
技术总结
本发明公开了一种滤波双极化相控阵天线单元,包括按照由上到下顺序设置的寄生贴片层、驱动贴片层和馈电层,馈电层用于接入外部输入的两个信号,并先基于该两个信号分别产生等幅同相的两路信号,然后对两路信号进行滤波后得到两路滤波信号输出至驱动贴片层,驱动贴片层基于两组滤波信号,产生对应的水平极化方向和垂直极化方向的正交极化信号向自由空间辐射,寄生贴片层用于拓展滤波双极化相控阵天线单元的工作带宽,使滤波双极化相控阵天线单元具有宽带宽,并改善带外抑制特性;优点是在具有滤波功能的同时,还能够实现双极化。还能够实现双极化。还能够实现双极化。
技术研发人员:孙立莹 陆云龙 徐林通 尤阳 黄季甫
受保护的技术使用者:宁波大学
技术研发日:2023.06.05
技术公布日:2023/9/9
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