本發(fā)明屬于無(wú)線通信，具體涉及一種ku頻段微帶相控陣天線單元。

背景技術(shù)：

1、微帶相控陣天線以其卓越的特性在無(wú)線通信領(lǐng)域，特別是ku頻段（12-18ghz）的應(yīng)用中脫穎而出，彰顯了非凡的優(yōu)勢(shì)。其結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕盈且制造簡(jiǎn)便，這些優(yōu)點(diǎn)不僅簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)與部署流程，還極大地拓寬了應(yīng)用場(chǎng)景。在ku頻段這一高頻率、強(qiáng)穿透力及抗干擾性能卓越的領(lǐng)域內(nèi)，微帶相控陣天線通過(guò)創(chuàng)新的電子掃描波束技術(shù)，徹底摒棄了傳統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的需求，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸速度的革命性提升與系統(tǒng)可靠性的飛躍。

2、且這類天線能夠無(wú)縫集成于衛(wèi)星等復(fù)雜載體之上，不僅優(yōu)化了空間利用率，還顯著增強(qiáng)了系統(tǒng)的整體效能與靈活性。這種高度集成與優(yōu)化的能力，使得微帶相控陣天線在衛(wèi)星通信、高精度雷達(dá)探測(cè)等尖端領(lǐng)域展現(xiàn)出了無(wú)可比擬的價(jià)值。

3、當(dāng)前的微帶天線技術(shù)中，盡管其具有體積小、重量輕、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，但仍然存在帶寬較窄等現(xiàn)象，通常在0.7％~7%之間。窄帶寬特性限制了其在ku頻段相控陣領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)在衛(wèi)星通信領(lǐng)域，對(duì)天線的尺寸和重量有更為嚴(yán)格的要求。傳統(tǒng)微帶天線作為相控陣單元可能難以滿足在進(jìn)一步減小天線尺寸的同時(shí)保持寬頻帶。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種ku頻段微帶相控陣天線單元，提高了天線的工作帶寬、增益，實(shí)現(xiàn)了天線的小型化。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種ku頻段微帶相控陣天線單元，所述天線單元包括由上至下依序設(shè)置的輻射貼片、介質(zhì)基板及金屬接地板，其中，

4、短路金屬柱穿過(guò)介質(zhì)基板將輻射貼片與金屬接地板相連；

5、所述輻射貼片包括凸出的矩形貼片，同軸饋電結(jié)構(gòu)的內(nèi)導(dǎo)體部分與凸出的矩形貼片相連，外導(dǎo)體部分與金屬接地板相連；

6、所述凸出的矩形貼片包括對(duì)稱設(shè)置的第一狹縫和第二狹縫。

7、進(jìn)一步的，所述第一狹縫和第二狹縫關(guān)于同軸饋電結(jié)構(gòu)的饋電端口對(duì)稱放置。

8、進(jìn)一步的，所述短路金屬柱位于遠(yuǎn)離凸出的矩形貼片的一端。

9、進(jìn)一步的，所述第一狹縫和第二狹縫的長(zhǎng)度與凸出的矩形貼片沿輻射貼片凸出的長(zhǎng)度相同。

10、進(jìn)一步的，所述輻射貼片為矩形，矩形的四個(gè)角為去除三角形的切角。

11、進(jìn)一步的，所述短路金屬柱、同軸饋電結(jié)構(gòu)、凸出的矩形貼片位于輻射貼片的對(duì)稱軸上。

12、本發(fā)明的有益效果在于：

13、本發(fā)明采用單層結(jié)構(gòu)的ku頻段微帶天線，通過(guò)同軸饋電方式，實(shí)現(xiàn)了低剖面設(shè)計(jì)（0.08個(gè)工作波長(zhǎng)），極大地簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了制作成本，為大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用提供了便利；在輻射貼片饋電處兩側(cè)設(shè)置狹縫，通過(guò)控制狹縫的尺寸和位置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天線輸入阻抗的調(diào)整，從而顯著拓寬了天線的工作帶寬。使得天線能夠在更廣泛的頻率范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求；通過(guò)金屬柱將輻射貼片短接到接地板，增加了等效電感，不僅提升了天線帶寬，還抑制了交叉極化。同時(shí)，短路柱使得諧振頻率下移，實(shí)現(xiàn)了天線的小型化，無(wú)需額外增加尺寸或寄生單元即可達(dá)到12%的帶寬；由于其優(yōu)異的性能和緊湊的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的天線非常適合作為相控陣天線陣的單元使用，有助于提升整個(gè)系統(tǒng)的性能和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種ku頻段微帶相控陣天線單元，其特征在于，所述天線單元包括由上至下依序設(shè)置的輻射貼片、介質(zhì)基板及金屬接地板，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ku頻段微帶相控陣天線單元，其特征在于，所述第一狹縫和第二狹縫關(guān)于同軸饋電結(jié)構(gòu)的饋電端口對(duì)稱放置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ku頻段微帶相控陣天線單元，其特征在于，所述短路金屬柱位于遠(yuǎn)離凸出的矩形貼片的一端。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種ku頻段微帶相控陣天線單元，其特征在于，所述第一狹縫和第二狹縫的長(zhǎng)度與凸出的矩形貼片沿輻射貼片凸出的長(zhǎng)度相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ku頻段微帶相控陣天線單元，其特征在于，所述輻射貼片為矩形，矩形的四個(gè)角為去除三角形的切角。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ku頻段微帶相控陣天線單元，其特征在于，所述短路金屬柱、同軸饋電結(jié)構(gòu)、凸出的矩形貼片位于輻射貼片的對(duì)稱軸上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種Ku頻段微帶相控陣天線單元，所述天線單元包括依序上下設(shè)置的輻射貼片、介質(zhì)基板及金屬接地板，其中，短路金屬柱穿過(guò)介質(zhì)基板將輻射貼片與金屬接地板相連；所述輻射貼片包括凸出的矩形貼片，同軸饋電結(jié)構(gòu)的內(nèi)導(dǎo)體部分與凸出的矩形貼片相連，外導(dǎo)體部分與金屬接地板相連；所述凸出的矩形貼片包括對(duì)稱設(shè)置的第一狹縫和第二狹縫，本發(fā)明改善了天線阻抗匹配并提升了工作帶寬，并大幅抑制了交叉極化。

技術(shù)研發(fā)人員：韓家騏,徐開(kāi)江,馮笑宇,尤文詩(shī),趙鳳軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽雷圖科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6