[發明專利]一種喇叭透鏡天線

有效

• 申請號: 201210222248.3
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102769189A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 劉若鵬;趙治亞;寇超鋒;李云龍
• 申請（專利權）人: 深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: H01Q13/02
• 分類號: H01Q13/02;H01Q15/02;H01Q19/06
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種喇叭透鏡天線。

背景技術

天線是傳送以及天線是傳送及接收電磁波的窗口，天線經過特殊設計，能將發射端的射頻能量以電磁波的方式有效地向空中輻射，又或者截取空中電磁波能量轉變為接收端有用的射頻信號。天線的大小和形狀十分重要，因為這些特征決定了天線從空中獲取微弱電磁波信號的能力。

喇叭天線是最常用的微波天線之一，它是一種波導管終端漸變張開的圓形或矩形截面的微波天線，通常是由一個長方形或圓柱形的金屬管，一端封閉，另一端加上一個圓錐形或錐體形所組成，其廣泛應用于衛星天線之上。

喇叭天線因為沒有任何諧振元素，所以可以工作在較寬的頻率范圍，例如允許它從1GHz的運行到20GHz。喇叭天線的優點是損耗小、旁瓣小、前后比高，而且波束尖銳。但缺點是體積較大，如果以同一口徑比較的話，它的方向性不及拋物面天線尖銳。

為解決其方向性不佳的問題，現有的喇叭天線在其口徑面前方設置透鏡形成喇叭透鏡天線，使得電磁波信號集中成窄的射束。然而現有的透鏡形狀呈現凹透鏡或凸透鏡形狀，其體積龐大、加工精度要求較高，成本也相應較高，不便于運輸和存儲。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述不足，提出一種形狀為平板狀且結構簡單，便于運輸和存儲的喇叭透鏡天線。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是提出一種喇叭透鏡天線，其包括喇叭天線以及設置于喇叭天線口徑面前方與喇叭天線相隔一定距離的平板超材料板，喇叭天線口徑面直徑小于平板超材料板長度；所述平板超材料包括核心層，所述核心層包括一層或多層核心超材料片層，核心超材料片層上的折射率以其中心點為圓心呈同心圓形分布，相同半徑處的折射率相同，隨著半徑增大，折射率逐漸減小。

進一步地，所述平板超材料還包括對稱設置于核心層兩側的第一阻抗匹配層和第二阻抗匹配層，第一阻抗匹配層沿電磁波傳播方向包括第一匹配超材料片層至第N匹配超材料片層；所述核心超材料片層的最小折射率為nmin，核心超材料片層上，以其中心點為圓心，半徑為r處的折射率值為n(r)，第一至第N匹配超材料片層中第j匹配超材料片層的折射率分布為：n_j(r)=n_min+α_j[n(r)-n_min]。

進一步地，n(r)滿足如下公式：

n(r)=nmax-1d(r2+ss2-ss);]]>

nmax=nmin+1d((L2)2+ss2-ss);]]>

d=(2*(α₁+α₂+…+α_N)+MID)×A；