[發明專利]一種復合左右手波導縫隙陣單元及天線

有效

• 申請號: 201810797531.6
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN109066064B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 楊青山;趙曉雯;張云華
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家空間科學中心
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q13/10;H01Q21/24
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;王蔚

本發明提供了一種復合左右手波導縫隙陣單元及天線，所述復合左右手波導縫隙陣單元是由兩個互為鏡像的復合左右手波導縫隙陣子單元并聯組成；所述復合左右手波導縫隙陣子單元的上表面設置旋轉的縫隙，每個縫隙的中心在所述子單元的寬邊中心線上；其中一個子單元的縫隙與寬邊中心線的夾角為45°，另一個子單元的縫隙與寬邊中心線的夾角為?45°。所述天線包括：波導功分器、一個控制電路、兩路收發組件和天線陣；所述波導功分器用于產生兩路激勵信號并輸出至兩路收發組件；所述控制電路用于對兩組收發組件接收的信號的幅度和相位進行調節；所述兩組收發組件用于將調節后的信號輸出至天線陣；所述天線陣是由N個復合左右手波導縫隙陣單元沿直線級聯而成。

技術領域

本發明涉及電磁微波天線領域，特別涉及一種復合左右手波導縫隙陣單元及天線。

背景技術

復合左右手(Composite Right/Left-Handed，CRLH)漏波天線由于其能夠很容易地實現從后向到前向的連續波束掃描能力而得到廣泛地關注與研究。迄今為止，已經提出了許多平面傳輸線結構或者三維波導結構的CRLH漏波天線，然而它們大部分都是單極化的。目前已經有部分工作涉及到CRLH圓極化或靈活極化漏波天線(參考文獻[1]:Y.Dongand T.Itoh,Substrate Integrated Composite Right-/Left-Handed Leaky-WaveStructure for Polarization-Flexible Antenna Application,IEEE Transactions onAntennas and Propagation,vol.60,pp.760-771,2012.以及參考文獻[2]:A.Chen andJ.Wang,Polarization reconfigurable frequency-scanning antenna based on halfmode substrate integrated waveguide,in 2016International Symposium onAntennas and Propagation(ISAP),2016,pp.96-97.)，然而，它們均是基于平面結構的，具有損耗大，功率容量小的缺點，不適用于實際的雷達系統。并且，雖然它們稱作是靈活極化的，但是在改變極化狀態的時候，需要改變饋電形式，更換饋電網絡，例如在線極化時，需要相位差為180°的3dB耦合器；在圓極化時，需要相位差為90°的3dB耦合器，無法實時改變極化狀態。

發明內容

本發明的目的在于克服目前CRLH靈活極化的漏波天線存在的缺點，如功率容量小，損耗大，以及難以實時改變極化狀態，提供了一種能夠實時改變極化狀態的靈活極化的CRLH波導縫隙陣天線，該天線具有功率容量大，損耗小，并且能夠實時改變極化狀態等優點。

為了實現上述目的，本發明提供了一種復合左右手波導縫隙陣單元，所述復合左右手波導縫隙陣單元是由兩個互為鏡像的復合左右手波導縫隙陣子單元并聯組成；所述復合左右手波導縫隙陣子單元的上表面設置旋轉的縫隙，每個縫隙的中心在所述子單元的寬邊中心線上；其中一個子單元的縫隙與寬邊中心線的夾角為45°，另一個子單元的縫隙與寬邊中心線的夾角為-45°。

作為上述裝置的一種改進，所述復合左右手波導縫隙陣單元的兩個縫隙沿單元的寬邊中心線呈鏡像對稱，即兩個縫隙互相垂直。

基于上述復合左右手波導縫隙陣單元，本發明還提供了一種復合左右手波導縫隙陣天線，所述天線包括波導功分器，其特征在于，所述天線包括波導功分器，其特征在于，所述天線還包括：一個控制電路、兩路收發組件和天線陣；

所述波導功分器，用于產生兩路激勵信號，并分別輸出至兩路收發組件；

所述控制電路，用于對兩組收發組件接收的信號的幅度和相位進行調節；

所述兩組收發組件，用于將調節后的兩路信號輸出至天線陣；

所述天線陣是由N個復合左右手波導縫隙陣單元沿直線級聯而成。