[實用新型]一種單層純金屬透射型多極化平面分束器

有效

• 申請號: 201720625489.0
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN206789710U
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 劉季煊;劉少斌;俞劭杰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q21/24;H01Q1/36;H01Q1/50
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔,徐曉鷺

技術領域

本發明涉及電子通信領域,提出了一種單層結構的純金屬透射型多極化平面分束器。

背景技術

透射陣列天線(Transmitarray)是將傳統透鏡天線的曲面結構平面化的一種新型天線，具有結構簡單和易于載體共形的優勢。平面透射陣列天線的設計方法主要分為以下兩種：一類是基于接受再傳輸的設計方法，另一種是利用M-FSS透射多層頻率選擇表面單元的設計方法。M-FSS型平面透射陣的優勢在于其設計相對簡單、口徑利用效率相對較高。

平面透射陣列天線的主要優勢在于:采用了簡單易集成的平面結構，克服了傳統透鏡天線的復雜笨重等缺陷；采用空氣耦合饋電，無需設計復雜的饋電網絡；饋源天線置于透射陣列天線中心正上方時，由于饋源發出的入射波透射到陣列的另一面，有效抑制了饋源的遮擋效應，并且對其透射表面加工誤差具有較高的容忍度。

發明內容

本發明提出一種單層純金屬透射型多極化平面分束器，通過對天線的透射單元進行相位調節，在完成對入射波極化轉換的同時靈活設定透射波束的指向。

本發明提供的一種單層純金屬透射型多極化平面分束器，該分束器主要包括：饋電喇叭1、基于純金屬透射型單元2的單層透射陣列天線3；其中，所述單層透射陣列天線3由純金屬透射型單元2根據旋轉相位調制技術組成，所述單層透射陣列天線3正對著所述饋電喇叭1的敞口處放置；所述單層透射陣列天線3包括呈列陣排列的純金屬透射型單元2，根據旋轉相位調制技術組成；所述金屬透射型單元2為純金屬的開口圓環4。

所述單層透射陣列天線3為純金屬板，所述純金屬透射型單元2為在所述單層透射陣列天線3上的鏤空開口圓環4。

所述單層透射陣列天線3采用銅質金屬。

單層透射陣列天線3工作于入射波為三種不同極化方式的工作狀態；當饋電喇叭1發出線極化入射波時，入射波經過單層透射陣列天線3分為不同指向的左旋圓極化、右旋圓極化波；當饋電喇叭1發出左旋圓極化或者右旋圓極化波波束時，入射波經過單層透射陣列天線3分為不同指向的右旋圓極化或左旋圓極化波波束，同時實現了極化轉化和波束分離。

單層透射陣列天線3為軸對稱，通過對對稱軸兩邊的純金屬透射型單元2相位進行單獨調節，對于不同極化的入射波，設定所分離出的透射波束的波束指向。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

本發明根據了平面透射陣列天線的設計思想，首次利用單層結構設計透射型多極化平面分束天線，相比于M-FSS型平面透射陣列天線，無需加載空氣層作為匹配層，加工方便，體積小，剖面低；使用純金屬透射型單元作為單層透射陣列天線，無需加載介質基板作為微波襯底，二維結構剖面低、占用空間小、質量輕、成本低；通過對純金屬透射型單元進行相位調節，可以設定透射波束的波束指向，適用性廣，滿足多層次的通信需求。

分束器工作時，將饋電喇叭置于單層透射陣列天線正上方，饋電喇叭發出的LP波經過單層透射陣列天線的分束作用分為LHCP、RHCP波束，分成的LHCP、RHCP波束與水平面夾角分別為ψ，-ψ；當饋電喇叭發出LHCP(RHCP)波時，經過單層透射陣列天線的分束作用分為RHCP(LHCP)波束，分成的RHCP(LHCP)波束與水平面夾角大小分別為ψ/2，-ψ/2。不同極化方式的入射波束被分離為不同指向，實現了波束分離和極化轉化的完美融合。

附圖說明

圖1為本發明的系統結構圖；

圖2為純金屬透射型單元的放大結構圖；

圖3、圖4為入射波為LP波時的工作示意圖和透射波方向圖；

圖5、圖6為入射波為LHCP波時的工作示意圖和透射波方向圖；

圖7、圖8為入射波為RHCP波時的工作示意圖和透射波方向圖。

具體實施方式

本發明提供熱電聯調控制系統及方法，為使本發明的目的，技術方案及效果更加清楚，明確，以及參照附圖并舉實例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明是通過以下技術方案實現的：