【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相控阵天线，具体来说是一种低剖面相控阵天线及天线阵列。
技术介绍
1、天线是用于辐射或者接收电磁波的传感器，是雷达的重要、特殊的组成部分。天线发射或者接收电磁波的波束指向有规律的运动叫扫描。天线波束扫描的方式分为机扫和电扫。相控阵天线是指通过控制阵列天线每个阵元或者子阵的相位，改变波束指向的天线，也被成为相扫天线，是电扫天线的一种类型。
2、相控阵天线因其在波束形成和波束指向方面的优异性能在雷达系统中占据了非常重要的作用。相控阵天线的持续发展经历了一系列的进化过程。现代雷达对相控阵天线的要求已不仅仅局限于宽带、宽角扫描，更需要实现低剖面、低成本，设计简单等要求。因此低剖面相控阵天线的研究非常重要。很多研究学者对低剖面相控阵天线进行了深入的研究。
3、论文《低剖面宽带宽角相控阵天线研究》(邢唯益，电子科技大学，2019)中提出了一种低剖面宽带宽角相控阵天线。该天线的优点为在有源驻波小于2.5时，e、h面扫描±60°的阻抗带宽为28％。缺点是引入多层介质基板，多种调谐结构和匹配层，多种固定模块，结构复杂，加工难度大，加工精度要求高，加工测试结果与仿真结果的一致性取决于加工精度，工程实现需要考虑成品率。同时该天线的剖面高度较高，为0.12倍低频波长，还可以进一步进行低剖面设计。
4、论文《一种超宽带低交叉极化低剖面的相控阵天线单元设计》(李晓今等，电子测量技术，2019)中提出了一种超宽带低交叉极化低剖面的相控阵天线单元设计。该天线的优点为在7ghz～16ghz的频带内，e、h面扫描±
5、公开号为cn112259959a的中国专利技术专利《低剖面宽带宽扫相控阵天线单元》公开了低剖面宽带宽扫相控阵天线单元，该天线的优点为在8ghz～12ghz的频带内，方位面扫描±45°、俯仰面扫描±30°的有源驻波小于3。缺点是引入3层介质基板和1层金属腔体，每层介质基板上均蚀刻不同图案的金属贴片，金属腔体中间切出盲腔，多层介质基板需要混压并与金属腔体粘连，结构复杂，加工难度大，加工精度要求高，加工测试结果与仿真结果的一致性取决于加工精度，工程实现需要考虑成品率。同时该天线的剖面高度较高，为0.12倍低频波长，还可以进一步进行低剖面设计。
6、综上所述，现已公开的文献资料中，通过引入多层谐振结构、多层匹配层的方式实现相控阵天线的宽带、宽角扫描能力，同时也在一定程度上实现了相控阵天线的低剖面设计。但是多层谐振结构、多层匹配层的复杂设计结构，对工程实现的加工精度要求很高，加工难度特别大，工程实现需要考虑成品率问题。同时多层谐振结构、多层匹配层的引入也不可避免的增加了相控阵天线的剖面高度，从而使得相控阵天线的低剖面设计仍然具有很大的提升空间。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何设计一种结构简单、低成本、低设计复杂度、低剖面相控阵天线。
2、本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
3、一种低剖面相控阵天线，包括反射板10、相位调节器20、寄生柱30、天线单元40、射频连接器50；
4、反射板10上开通孔；所述天线单元40包括两根类臂结构401、馈线402、接地表面403；两根类臂结构401分别与接地表面403电性连接；所述射频连接器50包括内导体501和外导体502；所述内导体穿过通孔与馈线402电性连接；所述接地表面403和外导体502均与反射板10电性连接；
5、所述寄生柱30为两根，分别位于发射板10的两侧，所述两根类臂结构401分别指向寄生柱30；
6、所述相位调节器20为一对导体环，位于反射板10和类臂结构401之间的设定高度，两个导体环分别分布在天线单元40与寄生柱30之间，并与寄生柱30和接地表面403电性连接。
7、进一步的，所述通孔位于反射板10的中心。
8、进一步的，所述寄生柱30位于反射板10两相对侧的边沿。
9、进一步的，所述天线单元40可以为金属偶极子、微带偶极子、空气板线偶极子、榕树天线、vivaldi天线、折合振子的其中一种。
10、进一步的，所述导体环采用支撑柱支撑于反射板10上。
11、进一步的，所述导体环为方形环。
12、进一步的，所述寄生柱30为半圆柱体、圆柱体、方形柱体的其中一种；所述寄生柱30可以为实心柱体或空心柱体。
13、进一步的，所述反射板10、相位调节器20、寄生柱30、天线单元40、射频连接器50采用金属，或将碳纤维、石墨烯、泡沫、ptfe、碳氢材料、热固性树脂进行金属化处理后具有金属电性能的材料制得。
14、本专利技术还提供一种低剖面相控阵天线阵列，将上述的低剖面相控阵天线按照n*m进行二维方形网格排列布阵，相邻两个低剖面相控阵天线无缝连接。
15、本专利技术的优点在于：
16、本专利技术通过引入一种特殊形状的相位调节器，降低了相控阵天线的剖面高度，使得由相控阵天线组成的阵列整体剖面高度降低至0.1倍低频波长以下，从而实现了相控阵天线阵列的小型化设计。
17、本专利技术整个天线单元结构简单，方便加工，工程实现要求较低，简单。加工来实测结果与仿真结果吻合，无需多次调试或者多次重复改进设计，整个天线都是金属易于加工实现，的结构简单，设计复杂度低，可以大大降低设计研发风险，提高设计和工程实现的效率，降低设计成本和工程实现成本。
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1.一种低剖面相控阵天线，其特征在于，包括反射板(10)、相位调节器(20)、寄生柱(30)、天线单元(40)、射频连接器(50)；
2.根据权利要求1所述的一种低剖面相控阵天线，其特征在于，所述通孔位于反射板(10)的中心。
3.根据权利要求1所述的一种低剖面相控阵天线，其特征在于，所述寄生柱(30)位于反射板(10)两相对侧的边沿。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种低剖面相控阵天线，其特征在于，所述天线单元(40)可以为金属偶极子、微带偶极子、空气板线偶极子、榕树天线、Vivaldi天线、折合振子的其中一种。
5.根据权利要求1至3任一所述的一种低剖面相控阵天线，其特征在于，所述导体环采用支撑柱支撑于反射板(10)上。
6.根据权利要求1至3任一所述的一种低剖面相控阵天线，其特征在于，所述导体环为方形环。
7.根据权利要求1至3任一所述的一种低剖面相控阵天线，其特征在于，所述寄生柱(30)为半圆柱体、圆柱体、方形柱体的其中一种；所述寄生柱(30)可以为实心柱体或空心柱体。
8.根据权利要求
9.一种低剖面相控阵天线阵列，其特征在于，将权利要求1至8任一所述的低剖面相控阵天线按照n*m进行二维方形网格排列布阵，相邻两个低剖面相控阵天线无缝连接。
...【技术特征摘要】
1.一种低剖面相控阵天线，其特征在于，包括反射板(10)、相位调节器(20)、寄生柱(30)、天线单元(40)、射频连接器(50)；
2.根据权利要求1所述的一种低剖面相控阵天线，其特征在于，所述通孔位于反射板(10)的中心。
3.根据权利要求1所述的一种低剖面相控阵天线，其特征在于，所述寄生柱(30)位于反射板(10)两相对侧的边沿。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种低剖面相控阵天线，其特征在于，所述天线单元(40)可以为金属偶极子、微带偶极子、空气板线偶极子、榕树天线、vivaldi天线、折合振子的其中一种。
5.根据权利要求1至3任一所述的一种低剖面相控阵天线，其特征在于，所述导体环采用支撑柱支撑于反射板(10)上。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王德才，郭琳，强云飞，冯晨晨，夏孝攀，周晓雨，俞孜佳，付磊，刘露，王飞，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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