[發明專利]一種微波和光學納米的共口徑一體化天線結構

有效

• 申請號: 202010122154.3
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111326844B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 陳謙;李子超;萬應祿;劉小平
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q21/00;H01Q21/06;G02B6/42
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

本發明公開一種微波和光學納米的共口徑一體化天線結構，包括微波天線、光學納米天線和天線底座，微波天線和光學納米天線均設置在天線底座上；微波天線包括若干板狀的天線線陣，天線線陣設置在天線底座的上端面上，天線底座上設置有若干透光槽，光學納米天線包括天線透鏡、感光器件和光學成像裝置，天線透鏡對應透光槽設置；感光器件和光學成像裝置設置在天線底座的下端面上，且感光器件位于光學納米天線的聚焦處；本發明通過選擇合適的微波天線及合理的結構設計，消除了兩種天線對彼此性能的不良影響，在有效口徑內實現了兩種天線的一體化，打破了傳統兩種天線難以共口徑一體化集成的現狀，減小了占用空間，有很高的工程應用價值。

技術領域

本發明涉及天線設備領域，具體涉及一種微波和光學納米的共口徑一體化天線結構。

背景技術

光學納米天線是一種能夠輻射和接收光波的人工光子微結構，通常由按一定規律排列的、一定形狀的，尺寸維度在微納米級別的金屬顆粒構成。光學納米天線工作在光波段，波長在納米級別，微波天線工作在微波頻段，波長在分米和厘米級，二者屬于跨尺度、跨領域的兩種天線。

現有的光學納米天線和微波天線均采用傳統的獨立性設計，雖可單獨進行功能性的使用，但集成化程度低，在結構上難以集成到一起，集成到一起對兩種天線的影響較大。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發明。

發明內容

為解決上述技術缺陷，本發明采用的技術方案在于，提供一種微波和光學納米的共口徑一體化天線結構，包括微波天線、光學納米天線和天線底座，所述微波天線和所述光學納米天線均設置在所述天線底座上；所述微波天線包括若干板狀的天線線陣，所述天線線陣設置在所述天線底座的上端面上，所述天線底座上設置有若干透光槽，所述光學納米天線包括天線透鏡、感光器件和光學成像裝置，所述天線透鏡對應所述透光槽設置；所述感光器件和所述光學成像裝置設置在所述天線底座的下端面上，且所述感光器件位于所述光學納米天線的聚焦處；所述微波天線還包括饋電網絡盒，所述饋電網絡盒內設置有與所述天線線陣連接的饋電網絡，所述饋電網絡盒和各所述天線線陣一一對應設置，所述饋電網絡通過所述連接器與天線收發組件連接。

較佳的，各所述天線線陣均平行設置，且均垂直設置在所述天線底座上。

較佳的，所述透光槽和所述天線線陣交替排列設置，相鄰所述天線線陣的間距為d，所述透光槽間距c不大于d-8mm，其中，c和d的單位均為mm，相鄰天線線陣間距d通過所述微波天線的最高工作頻率確定。

較佳的，所述饋電網絡盒設置為長方體，所述饋電網絡盒設置在所述天線底座的底部，所述饋電網絡盒在長邊方向上的端部上設置有連接器。

較佳的，所述天線透鏡設置為長方形或圓形。

較佳的，所述光學納米天線包括介質支撐板，所述介質支撐板的介電常數大于20。

較佳的，在所述天線線陣上設置有若干金屬材質的Vivaldi天線主體，所述天線主體的兩側面上開設有拱門形減重槽。

較佳的，所述天線線陣底部設置有長方形諧振腔，所述諧振腔通過連接腔連接開口逐步張大的漸變槽，所述漸變槽由所述天線底座向遠離所述天線底座的方向開口逐漸增大。

較佳的，所述連接腔包括水平段和傾斜段，所述水平段和所述諧振腔連通，所述水平段通過所述傾斜段與所述漸變槽靠近所述天線底座的端部連通；天線饋電同軸探針位于所述水平段位置上。

較佳的，所述微帶Vivaldi天線由雙層覆銅微帶板制作，一面覆銅制作Vivaldi天線饋電線，另一面覆銅制作Vivaldi天線輻射面。