技术摘要：
本发明提供了一种基于SSPP结构的双端口多模共口径空间扫描天线及阵列，包括：两个梯形单极子2、四个对称的圆形贴片3、对称SSPP金属传输线7、介质板5、两个菱形金属调质单元6、两个SMA射频接头1；地板4垂直于介质板5放置。两个射频SMA接头1分别与两个梯形单极子2的中心  全部
背景技术：
随着天线技术的发展，天线电扫描技术发挥着日益重要的作用。目前应用较多的 有相位扫描和频率扫描。频率扫描天线的工作原理是使天线单元间的相位关系或波瓣指向 随着工作频率变化，其缺陷在于难以实现宽角扫描，馈电结构复杂，天线阵元个数较多时易 使中心频点的损耗加大。相位扫描天线使用移项器控制天线单元的相位实现波束扫描，天 线系统比较复杂，而且天线的工作模式有限，波束扫描角度不连续。 专利文献CNCN110112573A公开了一种低剖面双频二维宽角扫描共口径相控阵天 线，天线单元从下至上包括背馈结构、中层介质层、第二中层金属敷铜层、上层介质层与上 层金属敷铜层、第一金属化过孔以及第二金属化过孔。通过双层金属化过孔结构连接上中 两层介质层，实现双频结构。在所需工作带宽内扫描角度为-50°～50°。结构比较复杂，并且 只能在二维空间内扫描，扫描范围有限。传统天线的相控扫描技术通过控制天线单元之间 的相位差实现波束扫描，天线工作模式单一，天线阵的扫描角度范围有限。目前还没有仅用 天线单元就能实现连续的空间扫描的天线。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于SSPP结构的双端口多模共 口径空间扫描天线及阵列。 根据本发明提供的基于SSPP结构的双端口多模共口径空间扫描天线，其特征在 于，包括：两个SMA射频接头1，两个梯形单极子2，四个对称的圆形贴片3，对称SSPP金属传输 线7、地板4、介质板5以及两个菱形金属调质单元6； 所述两个梯形单极子2、所述四个对称的圆形贴片3、所述对称SSPP金属传输线7均 设置在所述介质板5的同一面上，所述对称SSPP金属传输线7上面两两对称地刻蚀四个抛物 线形凹槽，所述四个圆形贴片3两两对称地放置在所述对称SSPP金属传输线7的两侧，所述 两个菱形金属调质单元6设置在所述对称SSPP金属传输线7上，所述两个SMA射频接头1分别 连接所述两个梯形单极子2，所述地板4垂直于所述介质板5放置。 优选地，所述介质板5采用双层板结构。 优选地，所述对称SSPP金属传输线7呈对称锯齿状，改善端射性能，展宽频段。 优选地，天线通过所述SMA射频接头1连接所述梯形单极子2的一端，来自所述梯形 单极子2的电磁波耦合到所述对称SSPP金属传输线7中，SSPPs波沿着所述对称SSPP金属传 输线7和所述两个菱形金属调制单元6传播，在末端渐变锯齿结构向外辐射。 优选地，所述四个对称的圆形贴片3两两对称地放置在所述金属传输线7的两侧， 4 CN 111600131 A 说　明　书 2/5 页 增强天线增益，提高空间利用率。 优选地，抛物线形凹槽两两对称地刻蚀在所述对称SSPP金属传输线7的两侧，提高 天线增益，改善端射性能。 优选地，所述两个菱形金属调质单元6改善天线的侧射性能，提高天线增益。 优选地，通过改变所述两个SMA射频接头1之间的相位差，变化范围为-180°～ 180°，所述对称SSPP金属传输线上的电流流向发生改变，激发天线工作在不同的模式下，随 着相位差连续变化，天线的工作模式也随之连续变化，实现波束空间扫描。 优选地，两个端口的相位差可通过在两个端口分别连接移相器，实现两端口的相 位差变化。 优选地，通过多个天线的空间排列，可以构成阵列，实现更高增益和更大范围的波 束扫描。 根据本发明提供的一种基于SSPP结构的双端口多模共口径空间扫描天线，其特征 在于，包括：两个SMA射频接头1，两个梯形单极子2，四个对称的圆形贴片3，对称SSPP金属传 输线7、地板4、介质板5以及两个菱形金属调质单元6； 所述两个梯形单极子2、所述四个对称的圆形贴片3、所述对称SSPP金属传输线7均 设置在所述介质板5的同一面上，所述对称SSPP金属传输线7上面两两对称地刻蚀四个抛物 线形凹槽，所述四个圆形贴片3两两对称地放置在所述对称SSPP金属传输线7的两侧，所述 两个菱形金属调质单元6设置在所述对称SSPP金属传输线7上，所述两个SMA射频接头1分别 连接所述两个梯形单极子2，所述地板4垂直于所述介质板5放置。 所述介质板5采用双层板结构。 所述对称SSPP金属传输线7呈对称锯齿状，改善端射性能，展宽频段。 天线通过所述SMA射频接头1连接所述梯形单极子2的一端，来自所述梯形单极子2 的电磁波耦合到所述对称SSPP金属传输线7中，SSPPs波沿着所述对称SSPP金属传输线7和 所述两个菱形金属调制单元6传播，在末端渐变锯齿结构向外辐射。 所述四个对称的圆形贴片3两两对称地放置在所述金属传输线7的两侧，增强天线 增益，提高空间利用率。 抛物线形凹槽两两对称地刻蚀在所述对称SSPP金属传输线7的两侧，提高天线增 益，改善端射性能。 所述两个菱形金属调质单元6改善天线的侧射性能，提高天线增益。 通过改变所述两个SMA射频接头1之间的相位差，变化范围为-180°～180°，所述对 称SSPP金属传输线上的电流流向发生改变，激发天线工作在不同的模式下，随着相位差连 续变化，天线的工作模式也随之连续变化，实现波束空间扫描。 两个端口的相位差可通过在两个端口分别连接移相器，实现两端口的相位差变 化。 通过多个天线的空间排列，可以构成阵列，实现更高增益和更大范围的波束扫描。 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果： 本发明通过梯形偶极子给对称SSPP金属传输线耦合馈电，并且通过改变两个馈电 端口之间的相位差，激发天线工作在多种模式下，使得方向图在三维空间内实现半球扫描。 本发明具备良好的辐射方向图空间扫描特性，随着两个馈电端口之间的相位差连续变化， 5 CN 111600131 A 说　明　书 3/5 页 天线的辐射波束指向随之连续变化，即天线工作在不同模式。本发明可以很好地覆盖半球 空间。 附图说明 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显： 图1为本发明的整体结构俯视示意图。 图2为本发明的整体结构透视示意图。 图3为本发明的工作原理示意图。 图4a为本发明的无源S参数示意图。 图4b为本发明的两端口相位差为-180°的有源S参数示意图。 图4c为本发明的两端口相位差为-120°的有源S参数示意图。 图4d为本发明的两端口相位差为-60°的有源S参数示意图。 图4e为本发明的两端口相位差为0°的有源S参数示意图。 图4f为本发明的两端口相位差为60°的有源S参数示意图。 图4g为本发明的两端口相位差为120°的有源S参数示意图。 图4h为本发明的两端口相位差为180°的有源S参数示意图。 图5a为第一端口单独馈电时的二维辐射方向示意图。 图5b为第二端口单独馈电时的二维辐射方向示意图。 图5c为两馈电端口同时馈电、相位差依次为-180°的二维辐射方向示意图。 图5d为两馈电端口同时馈电、相位差依次为-150°的二维辐射方向示意图。 图5e为两馈电端口同时馈电、相位差依次为-120°的二维辐射方向示意图。 图5f为两馈电端口同时馈电、相位差依次为-90°的二维辐射方向示意图。 图5g为两馈电端口同时馈电、相位差依次为-60°的二维辐射方向示意图。 图5h为两馈电端口同时馈电、相位差依次为-30°的二维辐射方向示意图。 图5i为两馈电端口同时馈电、相位差依次为0°的二维辐射方向示意图。 图5j为两馈电端口同时馈电、相位差依次为30°的二维辐射方向示意图。 图5k为两馈电端口同时馈电、相位差依次为60°的二维辐射方向示意图。 图5l为两馈电端口同时馈电、相位差依次为90°的二维辐射方向示意图。 图5m为两馈电端口同时馈电、相位差依次为120°的二维辐射方向示意图。 图5n为两馈电端口同时馈电、相位差依次为150°的二维辐射方向示意图。 图5o为两馈电端口同时馈电、相位差依次为180°的二维辐射方向示意图。 图5p为两馈电端口的相位差为-180°～180°的二维波束扫描示意图。 图6为本发明的阵列结构示意图。 图7a为本发明实施例中阵列在单元两端口相位差0°、90°、180°下的二维方向示意 图。 图7b为本发明实施例中阵列在单元两端口相位差0°、90°、180°下的二维方向示意 图。 图7c为本发明实施例中阵列在单元两端口相位差0°、90°、180°下的二维方向示意 6 CN 111600131 A 说　明　书 4/5 页 图。 图7d为单元两端口相位差为-180°、-90°、0°、90°、180°的二维波束扫描示意图。