一种基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线的制作方法

本发明涉及一种基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，属于微波天线。

背景技术：

1、近年，北斗卫星成功组网增大了大数据通信服务的需求。现代通信卫星使用频率和极化交替变化的竖直高增益波束来照亮通信区域，需要在偏移反射器前面放置一组馈源，其中每个馈源产生一个单独的光束，这需要多个反射器来实现光束和电气性能之间的角度分离，占用了的宝贵卫星空间，增加了额外的质量和体积。作为一种新兴的天线形式，可重构反射阵列天线能很好的应对上述情况。可重构反射阵列天线由馈源和周期排列可重构单元、相位控制电路组成，通过在可重构单元上加载pin二极管、变容二极管等可调控器件，辅助相位控制电路可以实现动态改变每个单元的反射相位，实现高增益、低成本、宽角域二维波束扫描以及任意形状的赋形波束。电子波束转向反射阵列天线被广泛应用在卫星通信、目标探测、导弹制导、车载雷达等国民经济及国防领域。但现有的电子波束转向反射阵列天线结构较为复杂，难以实现连续的相位控制，难以兼顾大范围空间波束转向，且不具宽带特性。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，该基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线的天线单元结构简单，能够进行连续的相位控制和大范围空间波束转向，同时具有宽带特性。

2、本发明通过以下技术方案得以实现。

3、本发明提供的一种基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，包括波束转向反射单元；所述波束转向反射单元为方形介质层上载有方形金属环，在方形金属环的中心位置有金属片，金属片中间开槽并置通过变容二极管连接；方形介质层贯穿有偏置网络，方形介质层底部紧贴有相位控制板，偏置网络连接变容二极管和相位控制板。

4、所述方形金属环每边中段有缺口。

5、所述金属片为方形金属片。

6、所述金属片中间开槽为通槽。

7、所述波束转向反射单元组成天线阵列，相位控制板嵌装在阵列背面，相位控制板上有dac芯片通过电压输出矩阵电路连接波束转向反射单元，相位控制板上还布有电路用于将dac芯片通信连接至上位机。

8、所述相位控制板上位于波束转向反射单元的阵列分布的中心位置，于波束转向反射单元所在面的正面连接安装馈源喇叭。

9、所述阵列分布为12*12单元阵列，焦径比为0.88。

10、所述相位控制板上的dac芯片采用ad5504。

11、所述变容二极管采用smv1430，以金属贴片形式贴装。

12、所述方形介质层为两层结构，上层嵌装方形金属环和金属片，上层采用f4bm265材质，下层采用fr4材质作为馈电背板层。

13、本发明的有益效果在于：天线单元结构简单，能够进行连续的相位控制和大范围空间波束转向，同时具有宽带特性。

技术特征：

1.一种基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，包括波束转向反射单元(1)，其特征在于：所述波束转向反射单元(1)为方形介质层上载有方形金属环，在方形金属环的中心位置有金属片，金属片中间开槽并置通过变容二极管(2)连接；方形介质层贯穿有偏置网络(3)，方形介质层底部紧贴有相位控制板(4)，偏置网络(3)连接变容二极管(2)和相位控制板(4)。

2.如权利要求1所述的基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，其特征在于：所述方形金属环每边中段有缺口。

3.如权利要求1所述的基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，其特征在于：所述金属片为方形金属片。

4.如权利要求1所述的基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，其特征在于：所述金属片中间开槽为通槽。

5.如权利要求1所述的基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，其特征在于：所述波束转向反射单元(1)组成天线阵列，相位控制板(4)嵌装在阵列背面，相位控制板(4)上有dac芯片通过电压输出矩阵电路连接波束转向反射单元(1)，相位控制板(4)上还布有电路用于将dac芯片通信连接至上位机(5)。

6.如权利要求5所述的基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，其特征在于：所述相位控制板(4)上位于波束转向反射单元(1)的阵列分布的中心位置，于波束转向反射单元(1)所在面的正面放置馈源喇叭(6)。

7.如权利要求5所述的基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，其特征在于：所述阵列分布为12*12单元阵列，焦径比为0.88。

8.如权利要求1所述的基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，其特征在于：所述相位控制板(4)上的dac芯片采用ad5504。

9.如权利要求1所述的基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，其特征在于：所述变容二极管(2)采用smv1430，以金属贴片形式贴装。

10.如权利要求1所述的基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，其特征在于：所述方形介质层为两层结构，上层嵌装方形金属环和金属片，上层采用f4bm265材质，下层采用fr4材质作为馈电背板层。

技术总结
本发明提供了一种基于连续相位控制的电子波束转向反射阵列天线，包括波束转向反射单元；所述波束转向反射单元为方形介质层上载有方形金属环，在方形金属环的中心位置有金属片，金属片中间开槽并置通过变容二极管连接；方形介质层贯穿有偏置网络，方形介质层底部紧贴有相位控制板，偏置网络连接变容二极管和相位控制板。本发明的天线单元结构简单，能够进行连续的相位控制和大范围空间波束转向，同时具有宽带特性。

技术研发人员：罗维雄,吴永刚,林琦,杨云云,冯朗星,王娟,宋军
受保护的技术使用者：贵州航天南海科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/6