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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要：本发明公开了一种便携式双极化阵列天线，属于天线和电子信息技术领域。其包括四个双极化子阵，其中水平极化阵列为串馈的微带天线阵列，垂直极化阵列为宽边开缝的波导缝隙。该便携式天线可通过前后的活页夹进行四块折叠收藏。该类天线既可以工作在单接收或者单发射状态，也可通过增加双工器工作在收发双工的状态，可用于个人背负使用。该发明实现了天线的方便、快捷携带，在实际工程应用中具有重要意义。

主权项：1.一种便携式双极化阵列天线，其特征在于：包括矩形排布的四块双极化子阵列，左上处的双极化子阵列与左下处的双极化子阵列之间在天线正面通过第一活页夹连接，右上处的双极化子阵列与右下处的双极化子阵列之间在天线正面通过第二活页夹连接，左上处的双极化子阵列与右上处的双极化子阵列之间在天线背面通过第三活页夹连接，左上处的双极化子阵列与左下处的双极化子阵列之间在天线外侧面处设有第一卡扣结构，右上处的双极化子阵列与右下处的双极化子阵列之间在天线外侧面处设有第二卡扣结构；每一双极化子阵列的正面均设有多个水平极化串馈微带天线阵列和多个垂直极化宽边开缝波导阵列，背面均设有水平极化合成网络和垂直极化合成网络；某一双极化子阵列的背面还设有水平极化合路器和垂直极化合路器；所述水平极化串馈微带天线阵列包括微带贴片天线、馈电微带线介质基板以及馈电点；所述垂直极化宽边开缝波导阵列包括在波导宽边上切割出的多个错位排布的带圆倒角的矩形缝隙结构；双极化子阵列上的水平极化串馈微带天线阵列和垂直极化宽边开缝波导阵列间隔排布；所述双极化子阵列背面的水平极化合成网络通过同轴探针与正面的馈电点相连接，所述水平极化合成网络为U型的微带功分器或波导功分器；所述垂直极化合成网络包括H面波导功分器以及带有交错排布斜切缝的H面波导，每一个斜切缝对应一垂直极化宽边开缝波导阵列，所述斜切缝与垂直极化宽边开缝波导阵列以焊接方式连接并馈电；所述水平极化合路器和垂直极化合路器均包括四个信号输入口和一个总信号输出口，每一双极化子阵列的水平极化合成网络和垂直极化合成网络均具有同轴形式的馈电口，四个水平极化合成网络的馈电口分别通过电缆与水平极化合路器的四个信号输入口连接，四个垂直极化合成网络的馈电口分别通过电缆与垂直极化合路器的四个信号输入口连接。

全文数据：一种便携式双极化阵列天线技术领域本发明属于天线和电子信息技术领域，特别是指一种便携式双极化阵列天线。背景技术在传统的电子信息领域中，便携式天线的实现方式有多种形式，具体表现为以下特点：1、可拆装的反射面天线。该种形式的天线一般采用多块碳纤维等轻质材料拼接而成，每次收藏和拆装时，要手动进行馈源和反射面的快速安装这种方式对馈源的定位和分块的反射面面板的精度要求很高，不利于降低成本和模块互换。2、可收藏的伞形天线。这类天线形式往往也是采用反射面形式，反射面一般用柔性材料加工而成，在加工时，需要对反射面的延展比较精细，特别是高频段工作时，天线面的非曲面效应会影响天线的性能，故这种体制不利于提高设备的使用效率，在某些情况下，无法满足系统使用要求。3、可卷轴的柔性天线。这类天线一般采用阵列形式，对天线辐射面的柔性材料要求较高，在多次卷轴后，天线面容易变形，特别是造成天线辐射阵面高低不平，影响天线辐射效率，此外，天线面的材料不容易获取，且成本较高。可见，现有技术中的便携式天线存在各种问题，亟需改进。发明内容有鉴于此，本发明提出一种便携式双极化阵列天线，该天线的天线阵面采用阵列形式，并通过活页夹和固定卡扣实现天线的展开固定，其结构简单，易于收展，天线面的精度较高。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种便携式双极化阵列天线，其包括矩形排布的四块双极化子阵列，左上处的双极化子阵列与左下处的双极化子阵列之间在天线正面通过第一活页夹连接，右上处的双极化子阵列与右下处的双极化子阵列之间在天线正面通过第二活页夹连接，左上处的双极化子阵列与右上处的双极化子阵列之间在天线背面通过第三活页夹连接，左上处的双极化子阵列与左下处的双极化子阵列之间在天线外侧面处设有第一卡扣结构，右上处的双极化子阵列与右下处的双极化子阵列之间在天线外侧面处设有第二卡扣结构；每一双极化子阵列的正面均设有多个水平极化串馈微带天线阵列和多个垂直极化宽边开缝波导阵列，背面均设有水平极化合成网络和垂直极化合成网络；某一双极化子阵列的背面还设有水平极化合路器和垂直极化合路器。具体的，所述水平极化串馈微带天线阵列包括微带贴片天线、馈电微带线介质基板以及馈电点；所述垂直极化宽边开缝波导阵列包括在波导宽边上切割出的多个错位排布的带圆倒角的矩形缝隙结构；双极化子阵列上的水平极化串馈微带天线阵列和垂直极化宽边开缝波导阵列间隔排布。具体的，所述双极化子阵列背面的水平极化合成网络通过同轴探针与正面的馈电点相连接，所述水平极化合成网络为U型的微带功分器或波导功分器；所述垂直极化合成网络包括H面波导功分器以及带有交错排布斜切缝的H面波导，每一个斜切缝对应一垂直极化宽边开缝波导阵列，所述斜切缝与垂直极化宽边开缝波导阵列以焊接方式连接并馈电。具体的，所述水平极化合路器和垂直极化合路器均包括四个信号输入口和一个总信号输出口，每一双极化子阵列的水平极化合成网络和垂直极化合成网络均具有同轴形式的馈电口，四个水平极化合成网络的馈电口分别通过电缆与水平极化合路器的四个信号输入口连接，四个垂直极化合成网络的馈电口分别通过电缆与垂直极化合路器的四个信号输入口连接。本发明相比背景技术具有如下优点：1、本发明采用折叠收藏天线方式可实现天线设备的轻便携带，具有天线面精度保持高的优点。2、本发明采用天线阵列辐射方式，可满足不同极化信号的形成，且能进行空间结构复用，具有集成度高的优点。3、本发明天线具有可扩展能力，可根据系统要求进行阵面规模的扩展或者缩小。总之，本发明的结构完全不同于现有技术中已有的可折叠便携式天线，本发明天线可通过两次折叠实现天线的收藏，天线阵面采用阵列形式，通过活页夹和固定卡扣实现天线的展开固定，既避免了反射面天线面板的拼接造成精度下降的问题，又避免了柔性材料的使用，减小了设备复杂度，且不容易降低天线的效率。本发明天线适合于个人背负，具有良好的便携性，可用于通信、导航等领域中，也可用于带有简易扫描功能的天线系统中。附图说明图1是本发明便携式双极化阵列天线展开前部示意图。图2是本发明便携式双极化阵列天线展开后部示意图。图3是图1中双极化子阵列前部示意图。图4是图1中双极化子阵列后部示意图。图5是图4中双极化子阵列的馈电网络示意图。图6是本发明便携式双极化阵列天线收藏时的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。一种便携式双极化阵列天线，其包括矩形排布的四块双极化子阵列，左上处的双极化子阵列与左下处的双极化子阵列之间在天线正面通过第一活页夹连接，右上处的双极化子阵列与右下处的双极化子阵列之间在天线正面通过第二活页夹连接，左上处的双极化子阵列与右上处的双极化子阵列之间在天线背面通过第三活页夹连接，左上处的双极化子阵列与左下处的双极化子阵列之间在天线外侧面处设有第一卡扣结构，右上处的双极化子阵列与右下处的双极化子阵列之间在天线外侧面处设有第二卡扣结构；每一双极化子阵列的正面均设有多个水平极化串馈微带天线阵列和多个垂直极化宽边开缝波导阵列，背面均设有水平极化合成网络和垂直极化合成网络；某一双极化子阵列的背面还设有水平极化合路器和垂直极化合路器。具体的，所述水平极化串馈微带天线阵列包括微带贴片天线、馈电微带线介质基板以及馈电点；所述垂直极化宽边开缝波导阵列包括在波导宽边上切割出的多个错位排布的带圆倒角的矩形缝隙结构；双极化子阵列上的水平极化串馈微带天线阵列和垂直极化宽边开缝波导阵列间隔排布。具体的，所述双极化子阵列背面的水平极化合成网络通过同轴探针与正面的馈电点相连接，所述水平极化合成网络为U型的微带功分器或波导功分器；所述垂直极化合成网络包括H面波导功分器以及带有交错排布斜切缝的H面波导，每一个斜切缝对应一垂直极化宽边开缝波导阵列，所述斜切缝与垂直极化宽边开缝波导阵列以焊接方式连接并馈电。具体的，所述水平极化合路器和垂直极化合路器均包括四个信号输入口和一个总信号输出口，每一双极化子阵列的水平极化合成网络和垂直极化合成网络均具有同轴形式的馈电口，四个水平极化合成网络的馈电口分别通过电缆与水平极化合路器的四个信号输入口连接，四个垂直极化合成网络的馈电口分别通过电缆与垂直极化合路器的四个信号输入口连接。具体来说，参照图1至图6，一种便携式双极化阵列天线01，整个天线收藏时，首先天线背部的电缆拧下，并将两个侧面固定卡扣03打开，其次将安装有前折叠活页夹04的两个双极化子阵列02朝着天线阵面两两对折，最后将折叠后的子阵沿着后折叠活页夹05朝子阵背部方向对折。整个天线处于工作状态时，其过程与收藏相反。该阵列天线由四块双极化子阵列02、侧面固定卡扣03、前折叠活页夹04、后折叠活页夹05、水平极化合路器06和垂直极化合路器07组成；所述的双极化子阵列02包括多个水平极化串馈微带天线阵列14多个垂直极化宽边开缝波导阵列12、水平极化合成网络16以及垂直极化合成网络18等组成。其中，双极化子阵列02的水平极化串馈微带天线阵列14由微带贴片天线、馈电微带线介质基板13以及馈电点15组成，可视天线带宽设置多个馈电点。所述的双极化子阵列02的垂直极化宽边开缝波导阵列12由波导宽边上切割多个错位排布的带圆倒角的矩形缝隙组成。水平极化串馈微带天线阵列14和垂直极化宽边开缝波导阵列12为间隔排布。其中，双极化子阵列02的水平极化串馈微带天线阵列14的子阵馈电网络16位于双极化子阵列02的背部，通过同轴探针20与馈电点15相连接，子阵馈电网络16为U型微带功分器或者波导功分器，水平极化子阵馈电口17为同轴形式；垂直极化宽边开缝波导阵列12的子阵馈电网络18有H面波导功分器和H面波导的斜切缝21组成，垂直极化子阵馈电口19为同轴形式。其中，在某一块双极化子阵列02的背部安装有全阵水平极化合路器06和垂直极化合路器07；水平极化合路器06包括四个信号输入口09和总信号输出口08；垂直极化合路器07包括四个信号输入口10和总信号输出口11；其中，每块双极化子阵列02的水平极化子阵馈电口17分别通过电缆与水平极化合路器06的信号输入口09连接；每块双极化子阵列02的垂直极化子阵馈电口19分别通过电缆与垂直极化合路器07的信号输入口10连接。本发明便携式双极化阵列天线的工作原理如下：当该天线用于接收信号时，双极化电磁波信号通过水平极化串馈微带阵列和垂直极化宽边波导缝隙天线，分别进入至子阵的水平和垂直极化馈电网络，进行信号的子阵级合成，子阵信号在分别进入到全阵的水平和垂直合路器，进行全阵信号合成。当该天线用于发射信号时，双极化电磁波激励信号进入到全阵的水平和垂直合路器（功分器），进行全阵信号分配，并分别进入至子阵的水平和垂直极化馈电网络，进行信号的子阵级分配，再通过水平极化串馈微带阵列和垂直极化宽边波导缝隙天线将信号辐射出去。

权利要求：1.一种便携式双极化阵列天线，其特征在于：包括矩形排布的四块双极化子阵列，左上处的双极化子阵列与左下处的双极化子阵列之间在天线正面通过第一活页夹连接，右上处的双极化子阵列与右下处的双极化子阵列之间在天线正面通过第二活页夹连接，左上处的双极化子阵列与右上处的双极化子阵列之间在天线背面通过第三活页夹连接，左上处的双极化子阵列与左下处的双极化子阵列之间在天线外侧面处设有第一卡扣结构，右上处的双极化子阵列与右下处的双极化子阵列之间在天线外侧面处设有第二卡扣结构；每一双极化子阵列的正面均设有多个水平极化串馈微带天线阵列和多个垂直极化宽边开缝波导阵列，背面均设有水平极化合成网络和垂直极化合成网络；某一双极化子阵列的背面还设有水平极化合路器和垂直极化合路器。2.根据权利要求1所述的便携式双极化阵列天线，其特征在于：所述水平极化串馈微带天线阵列包括微带贴片天线、馈电微带线介质基板以及馈电点；所述垂直极化宽边开缝波导阵列包括在波导宽边上切割出的多个错位排布的带圆倒角的矩形缝隙结构；双极化子阵列上的水平极化串馈微带天线阵列和垂直极化宽边开缝波导阵列间隔排布。3.根据权利要求2所述的便携式双极化阵列天线，其特征在于：所述双极化子阵列背面的水平极化合成网络通过同轴探针与正面的馈电点相连接，所述水平极化合成网络为U型的微带功分器或波导功分器；所述垂直极化合成网络包括H面波导功分器以及带有交错排布斜切缝的H面波导，每一个斜切缝对应一垂直极化宽边开缝波导阵列，所述斜切缝与垂直极化宽边开缝波导阵列以焊接方式连接并馈电。4.根据权利要求1所述的便携式双极化阵列天线，其特征在于：所述水平极化合路器和垂直极化合路器均包括四个信号输入口和一个总信号输出口，每一双极化子阵列的水平极化合成网络和垂直极化合成网络均具有同轴形式的馈电口，四个水平极化合成网络的馈电口分别通过电缆与水平极化合路器的四个信号输入口连接，四个垂直极化合成网络的馈电口分别通过电缆与垂直极化合路器的四个信号输入口连接。

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