CN107425269B - 多频共口径宽带辐射体 - Google Patents

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Abstract

一种多频共口径宽带辐射体，其包括：成阵列排布的多个低频点单元和成阵列排布的多个高频点单元，这些低频点单元与这些高频点单元穿插放置；其中，每个低频点单元的辐射臂上蚀刻若干规则的图案，这些图案组成了频率选择性表面（又称人工电磁材料加载，以下同），以使高频点电磁波可以穿过。本发明能够很好地在紧凑的空间实现多频辐射。

Description

多频共口径宽带辐射体
技术领域
本发明涉及电信号处理设备，特别是与高频电信号的传输有关。
背景技术
采用已有的天线阵列布局，如果要在紧凑的空间实现多频辐射的话，需要将低频点天线与高频点天线穿插放置。如此一来，会产生一个问题：由于低频点天线高度较高，会阻挡高频点天线的辐射，从而影响到高频点天线的辐射特性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种多频共口径宽带辐射单元，能够很好地在紧凑的空间实现多频辐射。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种多频共口径宽带辐射体，其包括：成阵列排布的多个低频点单元和成阵列排布的多个高频点单元，这些低频点单元与这些高频点单元穿插放置；其中，每个低频点单元的辐射臂上蚀刻若干规则的图案，这些图案组成了频率选择性表面，频率选择性表面谐到高频点，以使高频点电磁波可以穿过。
在一些实施例中，该图案由十字形的主缝隙和四个与之相连的副缝隙构成。
在一些实施例中，该辐射臂副缝隙呈L形。
在一些实施例中，该副缝隙呈一字形。
在一些实施例中，该低频点单元采用双面电路板实现，该双面电路板的正面设有辐射臂、背面设有馈电传输线。
在一些实施例中，该高频点单元采用双面电路板实现，该双面电路板的正面设有辐射臂、背面设有馈电传输线。
在一些实施例中，这些低频点单元的阵间距恒定，这些高频点单元的阵间距恒定。
在一些实施例中，这些高频点单元的阵间距是这些低频点单元的阵间距的一半。
在一些实施例中，每隔两个高频点单元放置一个低频点单元。
在一些实施例中，还包括：用于承载这些低频点单元及高频点单元的底板。
与现有技术相比，本发明的多频共口径宽带辐射体，通过巧妙地在低频点单元的辐射臂上蚀刻规则的图案，这些图案组成了频率选择性表面，通过将频率选择性表面调谐到高频点，使高频点电磁波可以穿过，从而能够很好地在紧凑的空间实现多频辐射。
附图说明
图1示意出本发明的多频共口径宽带辐射体的立体结构。
图2示意出本发明的多频共口径宽带辐射体的侧视结构。
图3示意出现有的低频点单元的正面。
图4示意出现有的低频点单元的背面。
图5示意出本发明的低频点单元的正面。
图6示意出本发明的低频点单元的背面。
图7示意出本发明的高频点单元的正面。
图8示意出本发明的高频点单元的背面。
图9示意出低频点单元的辐射臂上蚀刻的单个图案。
图10示意出低频点单元的辐射臂上蚀刻的单个图案。
图11示意出低频点单元未加FSS 时，高频点天线增益。
图12示意出低频点单元加FSS 时，高频点天线增益。
图13示意出低频点单元未加FSS 时，低频点天线增益。
图14示意出低频点单元加FSS 时，低频点天线增益。
其中，附图标记说明如下：10 天线 1 低频点单元 2 高频点单元 3 底板11、11a正面（辐射臂） 111 蚀刻的单个图案 12、12a 背面 113、113k 骨架 115、115k 辐射臂 21正面 22 背面。
具体实施方式
为了详细说明本发明的构造及特点所在，兹举以下较佳实施例并配合附图说明如下。
参见图1和图2，图1示意出本发明的多频共口径宽带辐射单元的立体结构。图2示意出本发明的多频共口径宽带辐射体的侧视结构。本发明提出一种多频共口径宽带辐射单元10，其包括：成阵列排布的三个低频点单元1，成阵列排布的四个高频点单元2，以及用于承载这些低频点单元1及高频点单元2的底板3。其中，三个低频点单元1与四个高频点单元2穿插放置，同时保证各自的阵间距恒定。具体而言，四个高频点单元2的阵间距是三个低频点单元1的阵间距的一半。每隔两个高频点单元2放置一个低频点单元1。
参见图3和图4，图3示意出现有的低频点单元的正面。图4示意出现有的低频点单元的背面。现有的低频点单元1a的正面11a为渐变线构成的喇叭状缝隙，背面12a为扇形终端的馈电传输线。
参见图5和图6，图5示意出本发明的低频点单元的正面。图6示意出本发明的低频点单元的背面。低频点单元1采用双面电路板实现。低频点单元1的正面11（即辐射臂）上蚀刻规则的图案111，这些图案111组成了FSS（频率选择性表面），通过将FSS调谐到高频点，使高频点电磁波可以穿过。可以理解的是，低频点单元1是在现有的低频点单元1a的正面的金属区域蚀刻缝隙，这些缝隙具有频率选择性，可以调整参数使得某些频段的电磁波穿透。
参见图7和图8，图7示意出本发明的高频点单元的正面。图8示意出本发明的高频点单元的背面。类似于现有的低频点单元1a，高频点单元2采用双面电路板来实现，正面21为渐变线构成的喇叭状缝隙和辐射臂，背面22为扇形终端的馈电传输线。
参见图9，图9示意出低频点单元的辐射臂上蚀刻的单个图案。在这种的具体实施中，单个图案111由十字形的主缝隙113和四个与之相连的副缝隙115构成。其中，副缝隙115呈L形。
参见图10，图10示意出低频点单元的辐射臂上蚀刻的单个图案。在这种的具体实施中，单个图案111k由十字形的主缝隙113k和四个与之相连的副缝隙115k构成。其中，副缝隙115k呈一字形。
值得一提的是，每个图案111、111k的尺寸L（即整个图案的长），缝隙宽度W （即缝隙115、113、113k、115k的宽度）与工作频率直接相关。随着L和W的增大，工作频率变低。
参见图11和图12，图11示意出低频点单元未加FSS 时，高频点天线增益。图12示意出低频点单元加FSS 时，高频点天线增益。从这两个仿真效果图可以看出：对于高频点，未加FSS 时（即采用低频点单元1a），天线增益为15.74dB，如图11所示。加FSS 后（即采用低频点单元1），高频增益为：20.17dB，如图12所示。高频增益增加了4.43dB，改善显著。
参见图13和图14，图13示意出低频点单元未加FSS 时，低频点天线增益。图14示意出低频点单元加FSS 时，低频点天线增益。从这两个仿真效果图可以看出：对于低频点，未加FSS 时（即采用低频点单元1a），天线增益为12.29dB，如图13所示。加FSS 后（即采用低频点单元1），高频增益为：14.22dB，如图14所示。低频增益增加了1.93dB，变化不大。
与现有技术相比，本发明的多频共口径宽带辐射体10，通过巧妙地在低频点单元1的辐射臂11上蚀刻规则的图案111，这些图案111组成了频率选择性表面，通过将频率选择性表面调谐到高频点，使高频点电磁波可以穿过，从而能够很好地在紧凑的空间实现多频辐射。
以上，仅为本发明之较佳实施例，意在进一步说明本发明，而非对其进行限定。凡根据上述之文字和附图所公开的内容进行的简单的替换，都在本专利的权利保护范围之列。

Claims (9)

1.一种多频共口径宽带辐射体，其特征在于，包括：成阵列排布的多个低频点单元和成阵列排布的多个高频点单元，这些低频点单元与这些高频点单元穿插放置；所述低频点单元采用双面电路板实现，该双面电路板的正面为渐变线构成的喇叭状缝隙且设有辐射臂、背面设有馈电传输线，其中，每个低频点单元的辐射臂上蚀刻若干规则的图案，这些图案组成了频率选择性表面，频率选择性表面调谐到高频点，以使高频点电磁波可以穿过。
2.根据权利要求1所述的多频共口径宽带辐射体，其特征在于：所述频率选择性表面上的图案由十字形的主缝隙和四个与之相连的副缝隙构成。
3.根据权利要求2所述的多频共口径宽带辐射体，其特征在于：该副缝隙呈L形。
4.根据权利要求2所述的多频共口径宽带辐射体，其特征在于：该副缝隙呈一字形。
5.根据权利要求1所述的多频共口径宽带辐射体，其特征在于：该高频点单元采用双面电路板实现，该双面电路板的正面设有辐射臂、背面设有馈电传输线。
6.根据权利要求1所述的多频共口径宽带辐射体，其特征在于：这些低频点单元的阵间距恒定，这些高频点单元的阵间距恒定。
7.根据权利要求6所述的多频共口径宽带辐射体，其特征在于：这些低频点单元的阵间距是这些高频点单元的阵间距的倍数。
8.根据权利要求7所述的多频共口径宽带辐射体，其特征在于：高频点单元与低频点单元间隔排列。
9.根据权利要求1至8任一项所述的多频共口径宽带辐射体，其特征在于：还包括：用于承载这些低频点单元及高频点单元的底板。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108897331A (zh) * 2018-05-11 2018-11-27 安徽尼古拉电子科技有限公司 一种基于雷达技术的飞行器高度控制方法及系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103337713A (zh) * 2013-06-04 2013-10-02 上海无线电设备研究所 一种异频微带阵列与印刷振子阵列共口径复合天线

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2936654B1 (fr) * 2008-09-26 2010-10-22 Commissariat Energie Atomique Antenne radiofrequence d'emission-reception a parametres d'emission-reception modifiables
CN105305098B (zh) * 2015-09-29 2018-05-18 电子科技大学 基于强互耦效应的超宽带共孔径相控阵天线及研制方法
CN105742807B (zh) * 2016-04-15 2018-04-24 东南大学 一种应用于成像系统的Vivaldi天线装置
CN106058483B (zh) * 2016-07-08 2018-11-16 西安电子科技大学 极化稳定的宽频带吸波材料
CN208062247U (zh) * 2017-06-21 2018-11-06 苏州博海创业微系统有限公司 多频共口径宽带辐射体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103337713A (zh) * 2013-06-04 2013-10-02 上海无线电设备研究所 一种异频微带阵列与印刷振子阵列共口径复合天线

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