[發明專利]一種方向性可控的微波天線

有效

• 申請號: 201410803375.1
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104409849B
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 高仁璟;史鵬飛;劉書田;陳文炯
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H01Q1/42
• 分類號: H01Q1/42;H01Q15/00;H01Q19/02;H01Q19/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 范爍;李洪福

1.一種方向性可控的微波天線，其特征在于：所述微波天線為定向天線，其包括饋源、電導體和天線罩；所述電導體為電阻接近0的平板狀；所述饋源通過側壁貼放在所述電導體表面上；所述天線罩扣裝在所述電導體上；所述天線罩的縱截面為以所述饋源中心為圓心的半圓環形結構；

所述微波天線通過調整所述天線罩各點的介電常數和磁導率來獲得不同的天線方向性及波束的波瓣寬度；

所述饋源與對所述饋源施加高頻交流電的饋線相連接；所述饋源發射的全向波經過所述電導體的反射后產生柱面波；

所述天線罩上各點的介電常數在柱坐標系下的表示形式為：

所述天線罩上各點的磁導率在柱坐標系下的表示形式為：

其中εr'為所述天線罩上(r,θ,z)點對應的介電常數、μr'為所述天線罩上(r,θ,z)點對應的磁導率、n為預設參數，用以控制波束的壓縮程度，其取值范圍為(0,2)、k為預設參數，用以控制波束的偏轉角度，其取值范圍為(-π/2，π/2)、a為天線罩的內半徑、b為天線罩的外半徑、(r,θ,z)為天線罩上各點在柱坐標系下以饋源中心為原點的坐標、對于z變量的不同取值，天線罩上各點的介電常數和磁導率的表示形式相同。

2.根據權利要求1所述的一種方向性可控的微波天線，其特征在于根據所需天線方向性對所述天線罩劃分相應數量的區域；通過調整所述區域各點的介電常數和磁導率來獲得不同的天線方向性；

所述區域上各點的介電常數在柱坐標系下的表示形式為：

所述區域上各點的磁導率在柱坐標系下的表示形式為：

其中εr'為所述區域上(r,θ,z)點對應的介電常數、μr'為所述區域上(r,θ,z)點對應的磁導率、n為預設參數，用以控制波束的壓縮程度，其取值范圍為(0,2)、k為預設參數，用以控制波束的偏轉角度，其取值范圍為(-π/2，π/2)、a為天線罩的內半徑、b為天線罩的外半徑、(r,θ,z)為所述區域上各點在柱坐標系下以饋源中心為原點的坐標、對于z變量的不同取值，區域上各點的介電常數和磁導率的表示形式相同。

3.根據權利要求1所述的一種方向性可控的微波天線，其特征在于所述饋源由可傳輸高頻交流電信號的導線、同軸線、單極子天線或偶極子天線制成。

4.根據權利要求1所述的一種方向性可控的微波天線，其特征在于所述電導體由具有高反射性能的金屬板制成。

5.根據權利要求1所述的一種方向性可控的微波天線，其特征在于所述天線罩由電磁超材料制成。