[實(shí)用新型]反射天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520546819.8
• 申請(qǐng)日: 2015-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN205051004U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳光啟高等理工研究院
• 主分類號(hào): H01Q19/10
• 分類號(hào): H01Q19/10;H01Q15/14;H01Q15/16
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;李志剛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及天線領(lǐng)域，具體而言，涉及一種反射天線。

背景技術(shù)

隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的快速發(fā)展，反射天線的應(yīng)用越來越廣泛。反射天線由饋源和平板反射陣列組成。其中，平板反射陣列是由大量印刷于介質(zhì)基片上的微帶貼片單元組成的平面陣列。反射天線的工作原理為：由饋源發(fā)射的電磁波沿著不同傳輸路徑到達(dá)平板反射陣列上的每個(gè)單元，傳輸路徑差異導(dǎo)致不同單元所接收的入射場(chǎng)具有不同的空間相位，通過合理設(shè)計(jì)每個(gè)單元，使其對(duì)不同的入射場(chǎng)做出不同的相位補(bǔ)償，讓反射場(chǎng)在天線口徑面上形成所需的同相位波前。

現(xiàn)有的反射天線的饋源采用喇叭直接照射，其照射方式可以分為垂直照射(正饋)和斜入射(偏饋)兩種。現(xiàn)有技術(shù)中的饋源喇叭斜入射正方形平板反射陣列面板時(shí)電磁波功率分布中，-10dB的等值線代表平板反射陣列面板上此處的功率密度降為輻射功率密度最大值的十分之一，其中，-10dB等值線在饋源喇叭斜入射正方形平板反射陣列面板的情況下是一個(gè)橢圓。為了獲得盡量大的板反射陣列面板的利用率，將此橢圓內(nèi)切于正方形平板反射陣列面板，正方形平板反射陣列面板四角處的面積沒有得到利用，而且電磁波的功率密度在整個(gè)正方形平板反射陣列面板上不是均勻分布的，正方形平板反射陣列面板邊緣的功率也是不可控的，這樣將會(huì)導(dǎo)致天線的旁瓣電平有可能不符合國際衛(wèi)星組織對(duì)于天線旁瓣包絡(luò)規(guī)范，即天線的旁瓣電平不可以超過-14dB，同時(shí)，電磁波的功率密度在整個(gè)平板反射陣列面板上分布不均勻也將會(huì)導(dǎo)致不能對(duì)平板反射陣列面板的最佳相位調(diào)制性能進(jìn)行優(yōu)化。此外，現(xiàn)有的反射天線無論采用正饋還是偏饋方式，饋源對(duì)平板反射陣列面板發(fā)出的電磁波都會(huì)有一定程度的遮擋，降低了天線的總體效率。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中天線的平板反射陣列面板的利用率低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種反射天線，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中天線的平板反射陣列面板的利用率低的技術(shù)問題。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種反射天線，包括：饋源，用于發(fā)射電磁波；副反射曲面，位于饋源輻射口一側(cè)，用于對(duì)電磁波進(jìn)行賦形；以及主反射面板，位于饋源輻射口的另一側(cè)，用于對(duì)賦形后的電磁波進(jìn)行調(diào)制，使得調(diào)制后的電磁波具有相同的相位。

進(jìn)一步地，副反射曲面呈傘狀曲面。

進(jìn)一步地，副反射曲面的中部為凹面且向饋源方向凹陷。

進(jìn)一步地，副反射曲面劃分為多個(gè)彼此無縫連接的子曲面，多個(gè)子曲面的公共連接部是副反射曲面的中部。

進(jìn)一步地，每個(gè)子曲面為凹面且向饋源方向凹陷。

進(jìn)一步地，副反射曲面的橫切面為多邊形，多邊形的每個(gè)邊為曲線且向多邊形的中心彎曲。

進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)子曲面的交界區(qū)域?yàn)橥姑媲蚁蜻h(yuǎn)離饋源的方向凹陷。

進(jìn)一步地，主反射面板包括：多個(gè)相位調(diào)整單元，其中，通過調(diào)整多個(gè)相位調(diào)整單元中的每個(gè)相位調(diào)整單元控制賦形后的電磁波具有相同的相位。

進(jìn)一步地，主反射面板為超材料反射面板。

進(jìn)一步地，超材料反射面板包括：介質(zhì)基板；設(shè)置在介質(zhì)基板表面的多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)；以及設(shè)置在介質(zhì)基板的與導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)相對(duì)的另一表面的反射層。

進(jìn)一步地，反射層為金屬層。

進(jìn)一步地，超材料反射面板的形狀為矩形。

進(jìn)一步地，副反射曲面上的點(diǎn)滿足如下關(guān)系：tan(θ+ψ)/2＝dρ/(ρdρ)；以及KP(θ,φ)dA(θ,φ)＝G_f(ψ,θ)dA_f(ψ,θ)，其中，K為預(yù)設(shè)常數(shù)，副反射曲面上的點(diǎn)為極坐標(biāo)系下的點(diǎn)，ρ為副反射曲面上的點(diǎn)的極徑，φ為副反射曲面上的點(diǎn)的極角，極坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)為饋源的相位中心，G_f(ψ,θ)為饋源方向圖，P(θ,φ)為反射方向圖，dA(θ,φ)為反射方向圖的微分面元，dA_f(ψ,θ)為饋源方向圖的微分面元，ψ為入射角，θ為反射角，入射角為電磁波的入射方向與饋源的中軸線的夾角，反射角為電磁波的反射方向與饋源的中軸線的夾角，入射角和反射角由主反射面板的尺寸和第一距離確定，第一距離為饋源與主反射面板之間的距離。

進(jìn)一步地，主反射面板上賦形后的電磁波的功率密度呈環(huán)形分布，其中，環(huán)形的外邊界內(nèi)切于主反射面板的邊界，饋源在主反射面板上的投影落在環(huán)形的內(nèi)邊界內(nèi)。

進(jìn)一步地，賦形后的電磁波的功率密度在環(huán)形分布的區(qū)域內(nèi)均勻分布。

進(jìn)一步地，饋源通過連接部件與主反射面板相連接。