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专利号: 2025107811265
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于无人机通信的Ku波段天线阵列,其特征在于,包括多个超表面天线单元,所述超表面天线单元包括超表面层和SIW波导层;

超表面层表面铺设等间距阵列排布的矩形贴片组,贴片组包括刻蚀有竖向缝隙的第一矩形贴片,刻蚀有两条竖向相对短缝隙的第二矩形贴片,以及刻蚀有横向短槽的第三矩形贴片,且第二矩形贴片关于第三矩形贴片对称;第三矩形贴片位于矩形贴片组的中心,第一矩形贴片成行存在,多行第一矩形贴片对称分布于第三矩形贴片的上下两侧,第二矩形贴片与第三矩形贴片同行,并对称分布于第三矩形贴片的左右两侧;

矩形贴片组中各矩形贴片规格相同,边长和排布间距满足如下关系:

3*Wp+2*Ws=Weq=1.5λ

式中,Wp表示矩形贴片边长,Ws表示排布间距,Weq表示超表面层等效为一整块矩形贴片时的边长,λ表示工作频率的波长;

SIW波导层预设短路通孔和阵列金属通孔,用于连接SIW馈电层和带缝接地层后,耦合激发超表面层的特征模态。

2.根据权利要求1所述的天线阵列,其特征在于,第一矩形贴片激发存在y轴方向上表面电流,第二矩形贴片激发x轴方向上的表面电流。

3.根据权利要求1所述的天线阵列,其特征在于,位于超表面层边界的至少一行第一矩形贴片,在外边缘采用内凹圆弧进行过渡切割。

4.根据权利要求1所述的天线阵列,其特征在于,SIW波导层中阵列通孔排列及规格满足如下要求:

20*r≤λ,4*r≥d

式中,r为通孔半径,d为相邻通孔的孔心距,λ表示工作频率的波长。

5.根据权利要求1所述的天线阵列,其特征在于,带缝接地层中缝隙为漏斗型缝隙,且缝隙长度大于二分之一工作波长。

6.根据权利要求1所述的天线阵列,其特征在于,多个超表面天线单元呈阵列形式排列。

7.根据权利要求6所述的天线阵列,其特征在于,阵列金属通孔形成一个一级T型SIW功分器和两个位于一级T型SIW功分器端部的二级T型SIW功分器,且一级T型SIW功分器具有

180度的相位差补偿。

8.根据权利要求7所述的天线阵列,其特征在于,二级T型SIW功分器加载有导向通孔组,用于引导电磁波传播方向并约束电磁场分布。