一种宽频带低剖面端射天线的制作方法

1.本实用新型涉及到天线技术领域，特别涉及一种宽频带低剖面端射天线。


背景技术：

2.端射天线在机载、舰载和车载等无线系统中需求广泛，多用来测向、远距离通信或者监测地面和空中目标等。由于各类平台表面空间的限制和应用背景的需求,以及对空气动力学和机械强度的考虑,通常要求天线具有低剖面、轻重量、结构简单、易共形等特性。
3.目前端射天线的常用形式包括对数周期天线、八木天线以及渐变缝隙天线等。尽管它们具有宽频带，但是由于各类电子系统表面(机身侧翼、车辆顶端或者导弹侧面等有时会有一个电大尺寸的金属导体面，这些天线的性能会恶化。为了降低地板的影响，可以将天线与地板之间隔开四分之一波长的距离，但是这样有悖于低剖面的要求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种宽频带低剖面端射天线。该天线具有宽频带和低剖面的特性。
5.为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
6.一种宽频带低剖面端射天线，包括金属平台，还包括h面喇叭和超材料结构，所述h面喇叭包括脊以及连接在一起的脊波导和脊喇叭；所述脊波导和脊喇叭为设于金属平台内的结构，且脊波导的底部设有延伸至金属平台下表面的馈电结构，且脊波导和脊喇叭内均填充有介质；
7.所述介质的中间位置具有楔形缺口，所述脊位于楔形缺口内，且脊的底部一端与馈电结构相接触，且脊从脊波导侧延伸至脊喇叭侧；
8.所述超材料结构位于脊喇叭的末端；所述超材料结构包括介质块和以矩形阵列方式排布于介质块上表面的多个金属贴片式的超材料单元；所述超材料单元和脊的上表面位于同一平面。
9.本实用新型采取上述技术方案所产生的有益效果在于：
10.本实用新型相比于传统端射天线具有宽频带、低剖面并且能够适于金属平台上使用的优点，通过加载介质结构、脊结构和超材料结构实现天线的宽频带和低剖面的特性。
附图说明
11.图1是本实用新型实施例的结构示意图。
12.图2是图1的俯视图。
13.图3是图1的剖面图。
14.图4是本实用新型实施例的电压驻波比的测试结果。
15.图中：1、h面喇叭，2、超材料结构，3、金属平台，4、脊波导，5、脊喇叭，6、介质，7、馈电结构，8、金属底板。
具体实施方式
16.下面，结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.一种宽频带低剖面端射天线，包括金属平台，还包括h面喇叭和超材料结构，所述h面喇叭包括脊以及连接在一起的脊波导和脊喇叭；所述脊波导和脊喇叭为设于金属平台内的结构，且脊波导的底部设有延伸至金属平台下表面的馈电结构，且脊波导和脊喇叭内均填充有介质；
19.所述介质的中间位置具有楔形缺口，所述脊位于楔形缺口内，且脊的底部一端与馈电结构相接触，且脊从脊波导侧延伸至脊喇叭侧；
20.所述超材料结构位于脊喇叭的末端；所述超材料结构包括介质块和以矩形阵列方式排布于介质块上表面的多个金属贴片式的超材料单元；所述超材料单元和脊的上表面位于同一平面。
21.下面为一更具体的实施例：
22.参照附图1和图3，本实施例的h面喇叭1嵌入在金属平台3中。脊波导4将馈电结构7中的电磁能量导入到h面喇叭中，在由脊喇叭5辐射到自由空间中。介质6填充在h面喇叭中。超材料结构2位于脊喇叭5的末端。
23.其中h面喇叭由脊波导、脊喇叭和介质组成。此外，h面喇叭内填充介质结构，并嵌入在金属平台中。超材料结构单元为金属贴片式结构。该超材料结构包括8(行)
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21(列)个超材料单元结构，相同行的超材料单元尺寸相同，不同行的单元结构尺寸不同。超材料单元结构和放置的金属底板8之间具有介质块。通过调节h面喇叭结构参数，可以调节天线的性能；通过加载超材料结构，改善h面喇叭与自由空间之间的匹配。
24.参照图4，其给出了该带宽低剖面端射天线的电压驻波比测试结果，由图可知，该天线在4-12ghz(3倍频)频带内电压驻波比小于2。
25.本实用新型的简要工作原理：
26.宽频带低剖面端射天线由h面喇叭和超材料结构组成。其中h面喇叭由脊波导、脊喇叭和介质组成。并且该h面喇叭嵌入在金属平台中。通过加载脊结构和介质降低了h面喇叭的工作频率，从而实现了低剖面特性。通过在h面喇叭的末端加载8排不同尺寸的超材料结构改善了其与自由空间之间的匹配问题，从而实现了宽频带特性。


技术特征：
1.一种宽频带低剖面端射天线，包括金属平台，其特征在于，还包括h面喇叭和超材料结构，所述h面喇叭包括脊以及连接在一起的脊波导和脊喇叭；所述脊波导和脊喇叭为设于金属平台内的结构，且脊波导的底部设有延伸至金属平台下表面的馈电结构，且脊波导和脊喇叭内均填充有介质；所述介质的中间位置具有楔形缺口，所述脊位于楔形缺口内，且脊的底部一端与馈电结构相接触，且脊从脊波导侧延伸至脊喇叭侧；所述超材料结构位于脊喇叭的末端；所述超材料结构包括介质块和以矩形阵列方式排布于介质块上表面的多个金属贴片式的超材料单元；所述超材料单元和脊的上表面位于同一平面。

技术总结
本实用新型公开了一种宽频带低剖面端射天线，属于天线技术领域。该天线包括H面喇叭和位于H面喇叭末端的超材料结构；超材料结构包括以矩形阵列方式排布的多个金属贴片式的超材料单元。本实用新型具有宽频带和低剖面的特性。性。性。


技术研发人员：刘桂凤 杜彪
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：2022.01.24
技术公布日：2022/5/24