一种用于宽角扫描共口径相控阵的高性能天线单元

作者：肖润均; 石玉; 李梅; 张哲豪; 唐明春

来源：电波科学学报, 2023, 38(03): 414-420.

• 相控阵天线
• 共口径天线
• 毫米波
• 微带天线
• 宽带天线

为了满足毫米波高密度、宽角扫描共口径相控阵天线对高性能、紧凑型天线单元的需求，提出了一种宽带Ku/Ka共口径天线单元设计方案. Ku频段双极化天线采用“十”字形贴片作为辐射体，一对正交放置的缝隙用于激励两个正交工作模式. Ka频段天线为探针馈电的磁电偶极子天线，加载的4个小贴片起调节匹配和方向图的作用.同时，Ka频段天线对Ku频段天线起寄生加载作用，在有效降低Ku频段天线谐振频率的同时扩展阻抗带宽.仿真结果表明，Ku频段天线水平和垂直极化分别工作在14.4～17.6 GHz和14.4～17.4 GHz，-10dB阻抗带宽分别为20%和18.7%;Ka频段天线工作在30～40 GHz，-10 dB阻抗带宽大于28.5%，测试结果与仿真结果吻合良好.所提出的共口径天线单元具有尺寸小、带宽宽的特点，其横向尺寸为8.5 mm×8.5mm(0.45λ×0.45λ，λ为Ku频段中心频率16 GHz对应的波长).本文为高密度、宽角扫描共口径相控阵天线提供了新颖的天线单元设计方案.

• 单位
  电子科技大学; 重庆大学