本發(fā)明屬于天線，具體涉及一種高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線。

背景技術(shù)：

1、可穿戴終端和車載通訊平臺(tái)的發(fā)展對(duì)射頻天線系統(tǒng)的環(huán)境感知能力提出了更高的要求，以滿足多頻段探測(cè)需求。當(dāng)前的射頻天線系統(tǒng)通常采用無源頻掃和有源相掃技術(shù)來實(shí)現(xiàn)多頻段的探測(cè)和通信功能。

2、無源頻掃天線通過機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)或電氣調(diào)諧實(shí)現(xiàn)波束掃描，盡管這種方法能夠覆蓋廣泛的頻段，但其機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，天線體積大、重量重，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件容易損壞，難以實(shí)現(xiàn)與平臺(tái)表面的共形設(shè)計(jì)，影響系統(tǒng)的靈活性和調(diào)諧性能。

3、有源相掃天線則利用電子相控陣列來控制波束方向，通過相移器件調(diào)節(jié)每個(gè)天線單元的相位，實(shí)現(xiàn)快速波束掃描。這種系統(tǒng)需要集成多個(gè)射頻模塊和天線，確保在不同頻段的有效工作。因此有源相掃天線系統(tǒng)的集成度低、功耗高成本高。

4、因此，當(dāng)前擁有多頻段頻掃功能的射頻天線系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)共形設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成度較低成本高；此外其波束掃描范圍和精度有限，難以實(shí)現(xiàn)大角度波束覆蓋，無法充分適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境中的廣域探測(cè)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線，可以解決根據(jù)當(dāng)前擁有多頻段頻掃功能的射頻天線系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)共形設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成度較低成本高；此外其波束掃描范圍和精度有限，難以實(shí)現(xiàn)大角度波束覆蓋，無法充分適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境中的廣域探測(cè)需求問題。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線，包括：

3、共形底板；

4、第一天線固定基底、第二天線固定基底，第一天線固定基底、第二天線固定基底分別設(shè)置在共形底板的上表面的兩側(cè)，第一天線固定基底和第二天線固定基底的上表面均設(shè)置有多列凹槽；

5、多列高頻漏波天線組，高頻漏波天線組通過插片的方式固定在第一天線固定基底上表面的凹槽中，高頻漏波天線組包括一列高頻漏波天線；其中，高頻漏波天線為工作在高頻段的人工表面等離激元天線，在頻掃時(shí)同一組的高頻漏波天線工作狀態(tài)相同；

6、多列低頻漏波天線組，低頻漏波天線組通過插片的方式固定在第二天線固定基底上表面的凹槽中，低頻漏波天線組包括一列低頻漏波天線；其中，低頻漏波天線為工作在低頻段的人工表面等離激元天線，在頻掃時(shí)同一組低頻漏波天線工作狀態(tài)相同；高頻漏波天線和低頻漏波天線分時(shí)段工作以實(shí)現(xiàn)多頻段探測(cè)。

7、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線的探測(cè)裝置，包括上述第一方面中的高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線及天線波控組件。

8、本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是：本發(fā)明僅由漏波天線組、天線固定基底及共形底板三種組件構(gòu)成，并且采用插片的方式固定漏波天線組，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)與安裝裝置安裝面的共形設(shè)計(jì)；并且，在頻掃時(shí)以一組高/低頻漏波天線為單位進(jìn)行掃描，而不是以單個(gè)的漏波天線為單位進(jìn)行掃描；因此本發(fā)明僅通過一維的相控陣方案就能夠?qū)崿F(xiàn)二維波束掃描，同時(shí)較少的射頻模塊和天線組能夠提高系統(tǒng)集成度，降低控制成本和制造成本；令工作頻段不同的天線組分時(shí)段工作還能實(shí)現(xiàn)多頻段探測(cè)功能；通過使用人工表面等離激元天線進(jìn)行探測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)大角度的波束覆蓋、擴(kuò)大波束掃描范圍、提高掃描精度；將工作頻段不同的天線分開設(shè)置還能夠提高天線的輻射效率、降低傳輸損耗。

技術(shù)特征：

1.高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線，其特征在于，所述高頻漏波天線組包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線，其特征在于，相鄰兩個(gè)第一高頻漏波天線之間的間距范圍包括3.0-5.0mm，相鄰兩個(gè)第二高頻漏波天線之間的間距范圍包括3.0-5.0mm，由對(duì)稱的第一高頻漏波天線與第二高頻漏波天線構(gòu)成的色散周期結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度范圍包括4.5-7.5mm，工作槽深范圍包括2.0-4.0mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線，其特征在于，所述低頻漏波天線組包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線，其特征在于，相鄰兩個(gè)第一低頻漏波天線、相鄰兩個(gè)第二低頻漏波天線之間的間距范圍包括5.5-8.0mm，由對(duì)稱的第一低頻漏波天線與第二低頻漏波天線構(gòu)成的色散周期結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度范圍包括9.5-13.5mm，工作槽深范圍包括1.5-2.5mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線，其特征在于，對(duì)稱的第一高頻漏波天線與第二高頻漏波天線，或者對(duì)稱的第一低頻漏波天線與第二低頻漏波天線的間隙范圍包括0.4-1.5mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線，其特征在于，所述共形底板包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線，其特征在于，所述安裝面為撓度范圍在15-45mm的柱面，所述高頻漏波天線組或者所述低頻漏波天線組中的多個(gè)色散周期結(jié)構(gòu)的槽深由0逐漸增加至工作槽深；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線，其特征在于，所述高頻漏波天線組或所述低頻漏波天線組的厚度范圍包括0.4-1.0mm，所述高頻漏波天線組或所述低頻漏波天線組的高度范圍包括7.5-10.5mm。

10.一種基于高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線的探測(cè)裝置，其特征在于，所述探測(cè)裝置包括權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線及天線波控組件。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高低頻分時(shí)工作的共形人工表面等離激元相控陣天線，包括：共形底板；分別設(shè)置在共形底板上表面兩側(cè)的第一/第二天線固定基底，這兩個(gè)基底的上表面均設(shè)置有多列凹槽；多列高/低頻漏波天線組，高/低頻漏波天線組通過插片的方式固定在第一/第二天線固定基底上表面的凹槽中，高/低頻漏波天線組包括一列高/低頻漏波天線；其中，高/低頻漏波天線為工作在高/低頻段的人工表面等離激元天線，在頻掃時(shí)，同一組的高/低頻漏波天線的工作狀態(tài)相同；高頻漏波天線和低頻漏波天線分時(shí)段工作以實(shí)現(xiàn)多頻段探測(cè)。本發(fā)明的集成度較高、相控成本較低、波束掃描范圍和精度較高，同時(shí)還便于實(shí)現(xiàn)共形設(shè)計(jì)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳邊,宋祥壯,高志偉,趙雨桐,范逸風(fēng),林磊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10