[發(fā)明專利]波導(dǎo)饋源及天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110178801.3
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102800969A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉若鵬;徐冠雄
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01Q13/02
• 分類號: H01Q13/02;H01Q13/08;H01Q15/02;H01Q19/08;H01Q19/10
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種天線饋源領(lǐng)域，尤其涉及一種波導(dǎo)饋源及應(yīng)用該波導(dǎo)饋源的天線。

背景技術(shù)

饋源是天線的心臟，它用作高增益聚集天線的初級輻射器，為反射面(拋物面反射面)天線提供有效的照射，對經(jīng)反射面反射而來的電磁波進(jìn)行整理，使其極化方向一致并進(jìn)行阻抗變換，由波導(dǎo)饋源輻射出來的電磁波散射于反射面板上。然后通過反射面將電磁波傳播至大氣空間。其中波導(dǎo)饋源包括各種各樣的饋源，如波導(dǎo)饋源一般應(yīng)用于反射面天線中，然而一般的波導(dǎo)饋源輻射出來的電磁波束通常為70度左右，因此，在天線設(shè)計(jì)中一般的波導(dǎo)饋源不能滿足設(shè)計(jì)要求。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明一種電磁波束輻射范圍寬，且體積相對較小的波導(dǎo)饋源。

本發(fā)明還提供一種應(yīng)用該波導(dǎo)饋源的天線。

一種天線包括一波導(dǎo)饋源及用于反射電磁波的反射單元，所述波導(dǎo)饋源包括一端開口一端封閉的波導(dǎo)、設(shè)置于波導(dǎo)內(nèi)的電磁復(fù)合材料單元及電磁輻射單元，所述電磁復(fù)合材料單元設(shè)置在電磁輻射單元與波導(dǎo)的封閉端之間；電磁輻射單元接收電信號并將電信號后轉(zhuǎn)化為電磁波，電磁復(fù)合材料單元包括至少一片電磁復(fù)合材料片層，每一電磁復(fù)合材料片層包括片狀基板和設(shè)置在片狀基板上的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)；所述每一電磁復(fù)合材料片層的折射率由中間區(qū)域向兩端逐漸增大。

進(jìn)一步地，所述波導(dǎo)為矩形波導(dǎo)。

進(jìn)一步地，所述矩形波導(dǎo)一側(cè)面上設(shè)置有一通孔，所述電磁輻射單元一端穿過所述通孔并伸入矩形波導(dǎo)中。

進(jìn)一步地，所述電磁輻射單元為一金屬制成的圓柱形探針。

進(jìn)一步地，所述電磁復(fù)合材料片層上的人造微結(jié)構(gòu)呈矩陣式排布且人造微結(jié)構(gòu)尺寸由中間向兩端逐漸增大，所述電磁復(fù)合材料片層的中間區(qū)域上的人造微結(jié)構(gòu)尺寸最小。

一種波導(dǎo)饋源包括一端開口一端封閉的波導(dǎo)、設(shè)置于波導(dǎo)內(nèi)的電磁復(fù)合材料單元及電磁輻射單元，所述電磁復(fù)合材料單元設(shè)置在電磁輻射單元與波導(dǎo)的封閉端之間；電磁輻射單元接收電信號并將電信號后轉(zhuǎn)化為電磁波，電磁復(fù)合材料單元包括至少一片電磁復(fù)合材料片層，每一電磁復(fù)合材料片層包括片狀基板和設(shè)置在片狀基板上的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)；所述每一電磁復(fù)合材料片層的折射率由中間區(qū)域向兩端逐漸增大。

進(jìn)一步地，所述人造微結(jié)構(gòu)的排布方向一致。

進(jìn)一步地，所述人造微結(jié)構(gòu)的排布方向不一致。

進(jìn)一步地，所述人造微結(jié)構(gòu)光軸由每一電磁復(fù)合材料片層的中間區(qū)域向兩側(cè)逐漸旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，所述電磁復(fù)合材料片層的中間區(qū)域中的人造微結(jié)構(gòu)光軸與處于兩端的人造微結(jié)構(gòu)光軸相互垂直。

相比現(xiàn)有技術(shù)，在波導(dǎo)中填充或者設(shè)置有特定折射率分布的電磁復(fù)合材料單元，可以使電磁輻射單元產(chǎn)生的電磁波發(fā)散，進(jìn)而從波導(dǎo)口輻射出來電磁波束輻射范圍角度超過100度，從天線設(shè)計(jì)中，所述波導(dǎo)饋源電磁波束輻射范圍滿足要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明天線中一實(shí)施例的側(cè)面示意圖；

圖2為圖1所示天線中的波導(dǎo)饋源立體圖；

圖3為圖2所示波導(dǎo)饋源中的電磁復(fù)合材料單元的折射率分布示意圖；

圖4為圖3所示電磁復(fù)合材料單元的一實(shí)施方式具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4所示電磁復(fù)合材料單元的另一實(shí)施方式具體結(jié)構(gòu)示俯視圖；

圖6為圖5所示電磁復(fù)合材料層中的平面雪花狀的人造微結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖5所示電磁復(fù)合材料層中的立體雪花狀的人造微結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖6所示電磁復(fù)合材料層中的立體雪花狀的人造微結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合相關(guān)附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述：

請參閱圖1，本發(fā)明天線中一實(shí)施例的側(cè)面示意圖。所述天線10包括一波導(dǎo)饋源12及用于反射波導(dǎo)饋源12輻射的電磁波的反射單元11。在本實(shí)施方式中，所述反射單元11采用金屬材料制成的曲面狀的反射面板。

請一并參閱圖2，波導(dǎo)饋源12包括一端開口一端封閉的波導(dǎo)121、設(shè)置于波導(dǎo)121內(nèi)電磁復(fù)合材料單元122及電磁輻射單元123。在本實(shí)施方式中，所述波導(dǎo)121為矩形波導(dǎo)且在波導(dǎo)121一側(cè)面上設(shè)置有一通孔102，所述電磁輻射單元123一端穿過所述通孔102并伸入波導(dǎo)121中，所述電磁輻射單元123為一銅軸電纜且伸入波導(dǎo)121內(nèi)的部分為裸露的銅纜，用于接收處理電路的電信號并將電信后轉(zhuǎn)化為電磁波信號。在其他實(shí)施方式中，所述波導(dǎo)121為圓波導(dǎo)。