【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超宽带天线，尤其涉及一种超宽带低剖面紧耦合天线。
技术介绍
1、随着现代无线技术的飞速发展，新一代移动通信和雷达探测等不同领域对天线提出了越来越高的要求。低剖面宽带宽角扫描天线阵具有低剖面的结构特点能实现一体化、集成化设计；宽带工作特性，满足多系统融合与多功能一体化；宽角扫描工作能力，能提供大空域扫描与多用户覆盖，因此其能够满足现代无线系统对天线的发展需要。基于这类需求，以紧耦合天线阵列（tcda）和平面超宽带模块化天线（puma）为代表的紧耦合阵列形式成为超宽带天线研究领域的热点之一。其中的puma形式的紧耦合天线还具有结构简单、一体化、更易实现低剖面和宽扫角的特性，因此应用更加广泛。
2、puma形式的紧耦合天线为了简化结构采用了一种平衡-不平衡馈电结构，这会导致在某些特定的频点处产生共模谐振引起带内驻波的突然恶化，影响天线的超宽带性能。常规的解决方法是在同极化相邻的两个偶极子贴片之间加入短路金属圆柱以截短电流路径从而将谐振点向高频移出带外，或者添加非接触式的金属圆柱从而构成一个类脊波导结构。在脊波导中激励起的场与类脊波导非平衡式馈电结构的场具有相同分布，通过分析发现脊波导的截止频率可用来表征这种类脊波导非平衡式馈电结构的共模谐振频率，从而使得对共模频率的分析和控制变得简单。此外，类脊波导非平衡式馈电结构中回路不连续，不会产生环路谐振模式，天线阵的剖面能够进一步降低以实现超低剖面化。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种在保障低剖面
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、本专利技术首先提供一种双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，包括：辐射贴片层、耦合贴片层、第一脊波导结构、第二脊波导结构、金属底板以及馈电结构外导体：
4、所述辐射贴片层为一对交叉放置的金属偶极子贴片；
5、所述耦合贴片层置于所述辐射贴片层上方；
6、所述第一脊波导结构和第二脊波导结构位于所述金属底板与所述辐射贴片层之间；所述第一脊波导结构位于所述辐射贴片层正下方，所述第二脊波导结构位于一对所述金属偶极子贴片的斜对角上；
7、所述馈电结构外导体位于所述金属底板下端，通过位于第一脊波导结构内的金属孔对所述辐射贴片层进行馈电。
8、所述第一脊波导结构设置在天线结构支撑介质层内；在所述天线结构支撑介质层的两条垂直的对角线上分别有一个槽口，所述第二脊波导结构位于所述槽口内。
9、位于第一脊波导结构两条垂直对角线上的槽口为圆弧槽，所述第二脊波导结构为位于圆弧槽内的金属柱。
10、所述第二脊波导结构为位于圆弧槽内的四分之一圆柱。
11、所述第一脊波导结构为金属柱。
12、所述第一脊波导结构为金属圆柱。
13、所述耦合贴片层为置于耦合贴片支撑介质层上的“v”型金属贴片。
14、所述辐射贴片层置于辐射贴片支撑介质层之上，由正交放置的一对菱形偶极子贴片构成同极化相邻偶极子贴片，每一对偶极子贴片尾部通过穿过各介质层的金属化过孔分别与金属底板以及馈电结构的内导体相连接。
15、本专利技术还提供一种紧耦合天线阵列，由所述超宽带低剖面双极化紧耦合天线排列而成。
16、所述超宽带低剖面双极化紧耦合天线排列的规则是：所述第一脊波导结构沿横向和纵向等间距布置，所述第二脊波导结构沿横向和纵向等间距布置，每一个所述第二脊波导结构位于相邻四个所述第一脊波导结构的中心。
17、本专利技术提出的双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线是对常规脊波导天线的一种改进。由于天线的主要结构都以介质板为支撑，传统脊波导puma形式紧耦合天线为了抑制介质层太厚导致的在扫描角度增大时产生的表面波，会在相邻的两个不同极化的偶极子阵元间进行挖孔处理，降低介质层的等效介电常数，同时也降低天线重量。但是这种处理导致puma形式的紧耦合天线的构成脊波导偈都得金属圆柱通常只能在同极化的相邻阵元间以金属化过孔的形式添加，不在构成等效波导的主要截面上，因此效果比较有限。
18、本专利技术在常规单脊波导结构的基础上，在斜对角相邻的天线阵元之间再添加了一类导体结构，形成了第二个脊波导结构，在不影响表面波抑制效果的前提下，将puma形式的紧耦合天线在工作频带内产生的共模谐振在向低频搬移的过程中优化掉。
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1.一种双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，其特征在于，包括：辐射贴片层、耦合贴片层、第一脊波导结构、第二脊波导结构、金属底板以及馈电结构外导体：
2.根据权利要求1所述的双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，其特征在于，所述第一脊波导结构设置在天线结构支撑介质层内；在所述天线结构支撑介质层的两条垂直的对角线上分别有一个槽口，所述第二脊波导结构位于所述槽口内。
3.根据权利要求2所述的双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，其特征在于，位于第一脊波导结构两条垂直对角线上的槽口为圆弧槽，所述第二脊波导结构为位于圆弧槽内的金属柱。
4.根据权利要求3所述的双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，其特征在于，所述第二脊波导结构为四分之一金属圆柱。
5.根据权利要求3所述的双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，其特征在于，所述第一脊波导结构为金属柱。
6.根据权利要求5所述的双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，其特征在于，所述第一脊波导结构为金属圆柱。
7.根据权利要求1-6任一所述的双脊波导
8.根据权利要求1-6任一所述的双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，其特征在于，所述辐射贴片层置于辐射贴片支撑介质层之上，由正交放置的一对菱形偶极子贴片构成同极化相邻偶极子贴片，每一对偶极子贴片尾部通过穿过各介质层的金属化过孔分别与金属底板以及馈电结构的内导体相连接。
9.一种紧耦合天线阵列，其特征在于，由权利要求1-8任一所述超宽带低剖面双极化紧耦合天线排列而成。
10.根据权利要求9所述的一种紧耦合天线阵列，其特征在于，所述超宽带低剖面双极化紧耦合天线排列的规则是：所述第一脊波导结构沿横向和纵向布置，所述第二脊波导结构沿横向和纵向布置，每一个所述第二脊波导结构位于相邻四个所述第一脊波导结构的中心。
...【技术特征摘要】
1.一种双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，其特征在于，包括：辐射贴片层、耦合贴片层、第一脊波导结构、第二脊波导结构、金属底板以及馈电结构外导体：
2.根据权利要求1所述的双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，其特征在于，所述第一脊波导结构设置在天线结构支撑介质层内；在所述天线结构支撑介质层的两条垂直的对角线上分别有一个槽口，所述第二脊波导结构位于所述槽口内。
3.根据权利要求2所述的双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，其特征在于，位于第一脊波导结构两条垂直对角线上的槽口为圆弧槽，所述第二脊波导结构为位于圆弧槽内的金属柱。
4.根据权利要求3所述的双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，其特征在于，所述第二脊波导结构为四分之一金属圆柱。
5.根据权利要求3所述的双脊波导结构的平面模块化超宽带紧耦合天线，其特征在于，所述第一脊波导结构为金属柱。
6.根据权利要求5所述的双脊波导结构的平面模...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹振新，周怀民，杨龙，马松，李婷，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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