一种基于辐射散射一体化调控的低RCS涡旋波天线制造技术

技术编号:42943877 阅读:9 留言:0更新日期:2024-10-11 16:02
本技术提供一种基于辐射散射一体化调控的低RCS涡旋波天线,包括棋盘型阵列天线,所述棋盘型阵列天线的上表面包括多个交错设置的第一人工磁导体单元和第二人工磁导体单元,所述棋盘型阵列天线的底表面由馈电网络构成;基于相位相消原理,两种具有不同0反射相位频点的AMC单元被直接激励用于辐射电磁波。通过天线小型化方法延长电流路径,可以降低尺寸较小AMC单元辐射电磁波时的工作频率,以此保证两种AMC天线单元工作于同一频率。通过将两种AMC天线单元进行棋盘结构组阵,可以极大减缩天线阵列的后向RCS。同时,通过合理设计馈电网络对天线阵列进行涡旋相位激励可以成功产生OAM涡旋波。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及涡旋波天线领域,尤其涉及一种基于辐射散射一体化调控的低rcs涡旋波天线。


技术介绍

1、近年来,轨道角动量(orbital angular momentum,oam)涡旋波在电磁学研究领域受到了广泛的关注。携带有oam的电磁波具有螺旋状的波前结构,因此被称为oam涡旋波,其涡旋模式用表示。不同模式的oam涡旋波彼此之间是正交的,可以独立传输信息,因此oam涡旋波可以用来提高通信系统的信道容量。此外,oam涡旋波特殊的波前结构使得其对目标的散射呈现出与平面电磁波截然不同的性质,这为雷达探测与成像等带来了新的自由度。当前,微波频段oam涡旋波的产生方法包括均匀圆环阵列、螺旋相位板以及超表面天线等。由于oam涡旋波轴线处为相位奇点,导致其波束呈发散状,不利于远距离传播,设法减小oam涡旋波的发散性、优化其辐射性能对于oam涡旋波的应用具有重要意义,当前已有许多文献对该问题进行了报道。然而,oam涡旋波天线自身的散射特性所受关注较少。


技术实现思路

1、本技术的目的在于针对上述现有技术的不足,提供了一种基于辐射散射一体化调控的低rcs(雷达散射截面,radar cross section)涡旋波天线,仅凭天线自身的特性即可实现产生oam涡旋波的同时减缩天线自身的雷达散射截面。

2、为实现上述目的,本技术采用了如下技术方案:

3、本技术提供了一种基于辐射散射一体化调控的低rcs涡旋波天线,包括棋盘型阵列天线,所述棋盘型阵列天线的上表面包括多个交错设置的第一amc单元和第二amc(artificial magnetic conductor,人工磁导体)单元,所述棋盘型阵列天线的底表面由馈电网络构成。

4、进一步,所述第一单元和所述第二amc单元均设有上层贴片、中层介质基板和下层金属地。

5、进一步,所述上层贴片为方形或工字形。

6、进一步,所述中层介质基板边长为25mm,厚为2mm,介电常数为2.65。

7、进一步,所述棋盘型阵列天线的上表面划分为四个子区域,每个所述子区域由四个相同的所述第一amc单元或第二amc单元按照2´2阵列进行布局。

8、进一步,所述馈电网络包括一个输入端口和十六个输出端口。

9、进一步,每个所述输出端口与每个所述第一amc单元或所述第二amc单元相对应;

10、所述第一amc单元或第二amc单元通过金属探针与相对应的输出端口进行馈电。

11、进一步,同一所述子区域的馈电线长度相等,相邻所述子区域的馈电线长度相差。

12、本技术的有益效果为:基于相位相消原理,两种具有不同0反射相位频点的amc单元被直接激励用于辐射电磁波。通过天线小型化方法延长电流路径,可以降低尺寸较小amc单元辐射电磁波时的工作频率,以此保证两种amc天线单元工作于同一频率。通过将两种amc天线单元进行棋盘结构组阵,可以极大减缩天线阵列的后向雷达散射截面(radarcross section,rcs)。同时,通过合理设计馈电网络对天线阵列进行涡旋相位激励可以成功产生oam涡旋波。

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【技术保护点】

1.一种基于辐射散射一体化调控的低RCS涡旋波天线,其特征在于:包括棋盘型阵列天线(1),所述棋盘型阵列天线(1)的上表面包括多个交错设置的第一AMC单元(11)和第二AMC单元(22),所述棋盘型阵列天线(1)的底表面由馈电网络(33)构成。

2.根据权利要求1所述的一种基于辐射散射一体化调控的低RCS涡旋波天线,其特征在于:所述第一AMC单元(11)和所述第二AMC单元(22)均设有上层贴片(101)、中层介质基板(102)和下层金属地(103)。

3.根据权利要求2所述的一种基于辐射散射一体化调控的低RCS涡旋波天线,其特征在于:所述上层贴片(101)为方形或工字形。

4.根据权利要求3所述的一种基于辐射散射一体化调控的低RCS涡旋波天线,其特征在于:所述中层介质基板(102)边长为25mm,厚为2mm,介电常数为2.65。

5.根据权利要求2所述的一种基于辐射散射一体化调控的低RCS涡旋波天线,其特征在于:所述棋盘型阵列天线(1)的上表面划分为四个子区域,每个所述子区域由四个相同的所述第一AMC单元(11)或第二AMC单元(22)按照2´2阵列进行布局。

6.根据权利要求1所述的一种基于辐射散射一体化调控的低RCS涡旋波天线,其特征在于:所述馈电网络(33)包括一个输入端口和十六个输出端口。

7.根据权利要求6所述的一种基于辐射散射一体化调控的低RCS涡旋波天线,其特征在于:每个所述输出端口与每个所述第一AMC单元(11)或所述第二AMC单元(22)相对应;

8.根据权利要求5所述的一种基于辐射散射一体化调控的低RCS涡旋波天线,其特征在于:同一所述子区域的馈电线长度相等,相邻所述子区域的馈电线长度相差。

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【技术特征摘要】

1.一种基于辐射散射一体化调控的低rcs涡旋波天线,其特征在于:包括棋盘型阵列天线(1),所述棋盘型阵列天线(1)的上表面包括多个交错设置的第一amc单元(11)和第二amc单元(22),所述棋盘型阵列天线(1)的底表面由馈电网络(33)构成。

2.根据权利要求1所述的一种基于辐射散射一体化调控的低rcs涡旋波天线,其特征在于:所述第一amc单元(11)和所述第二amc单元(22)均设有上层贴片(101)、中层介质基板(102)和下层金属地(103)。

3.根据权利要求2所述的一种基于辐射散射一体化调控的低rcs涡旋波天线,其特征在于:所述上层贴片(101)为方形或工字形。

4.根据权利要求3所述的一种基于辐射散射一体化调控的低rcs涡旋波天线,其特征在于:所述中层介质基板(102)边长为25mm,厚为2mm,介电...

【专利技术属性】
技术研发人员:张迪朱振波贺昌辉余方利陈强黄敏
申请(专利权)人:中国人民解放军空军预警学院
类型:新型
国别省市:

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