[發明專利]一種單層亞波長反射陣調相單元

有效

• 申請號: 202010840915.9
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112072308B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 薛飛
• 申請（專利權）人: 北京無線電測量研究所
• 主分類號: H01Q3/34
• 分類號: H01Q3/34;H01Q1/38;H01Q1/52;H01Q19/10;H01Q21/06
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

本發明提供一種單層亞波長反射陣調相單元，所述調相單元包括：第一分支部和第二分支部，第一分支部和第二分支部的其中一個為鏤空，另一個為實體，其中所述鏤空所在表面與所述實體所在表面形成互補結構；所述第一分支部包括：中間部、連接部、第一枝節部和所述第二枝節部；采用該調相單元進行反射陣天線的設計時，調相單元外圍尺寸固定，反射陣天線上不同位置處相鄰單元之間的耦合作用差異很小，更有利于簡單且準確地得到反射陣列中的單元的特性，從而提高反射陣天線的輻射性能。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，更具體的，涉及一種單層亞波長反射陣調相單元。

背景技術

平面反射陣天線是一種較新的高增益天線形式，它包括饋源和反射陣列兩部分，反射陣列是由若干個反射單元組陣而成，饋源通過空饋的方式對陣面進行饋電。這種天線具有質量輕、加工簡單、成本低、平面結構、可折疊、易實現波束賦形等優點。但這種天線也存在帶寬窄的缺點，通過近些年研究表明，采用亞波長技術是一種提高平面反射陣帶寬的有效方法。傳統的亞波長反射單元由于其周期很小，限制了單元調相參數的變化范圍，因此其反射相位范圍難以達到360度，這會在設計微帶反射陣天線的時候引入一定的相位誤差，從而影響天線的性能。

對于平面反射陣天線，由于饋源與不同位置處單元的距離不同，因此不同位置處單元的調相參數不同。一般來說，反射陣單元是通過改變其某個或者某幾個參數，來調節單元的反射相位，對于傳統的反射陣單元來說，這會使得其外圍尺寸發生變化，進而導致陣列中不同位置處單元之間的耦合作用不同，給單元的反射特性分析帶來了困難。

綜上可知：現有平面反射陣列天線設計中難以準確考慮不同位置處相鄰單元之間的耦合作用，并且反射相位范圍難以達到360度，從而影響天線輻射特性和寬帶特性。

發明內容

為了解決上述問題中的至少一個，本發明第一方面提供了一種調相單元，包括：第一分支部和第二分支部，第一分支部和第二分支部的其中一個為鏤空，另一個為實體，其中所述鏤空所在表面與所述實體所在表面形成互補結構；所述第一分支部包括：中間部和連接部，所述連接部包括多個；每個連接部包括與所述中間部的外側邊沿連接的固定端、暴露在所述中間部外側的自由端以及位于所述固定端和所述自由端之間的中部；每個所述連接部的自由端和中部的其中一個以所述中間部的周向為參照延伸形成第一枝節部，每個所述連接部的自由端和中部的其中另一個以所述中間部的周向為參照延伸形成第二枝節部，所述第一枝節部與所述第二枝節部的延伸方向相反。

在優選的實施方式中，所述連接部包括兩個，每個所述連接部以所述中間部所在表面的中央為中心對稱設置。

在優選的實施方式中，所述中間部為圓環形。

在優選的實施方式中，所述第一枝節部和所述第二枝節部的兩端各自與所述中間部的中央形成的夾角相同或不同。

在優選的實施方式中，所述第一枝節部和所述第二枝節部的兩端各自與所述中間部的中央形成的夾角是0～180。

在優選的實施方式中，所述第一枝節部是所述連接部的自由端和中部的其中一個沿所述中間部的周向延伸形成，所述第二枝節部是所述連接部的自由端和中部的其中另一個沿所述中間部的周向延伸形成。

在優選的實施方式中，所述第一枝節部是所述連接部的自由端和中部的其中一個以所述中間部的周向為起始方向，在所述中間部所在平面上向外螺旋延伸形成；所述第二枝節部是所述連接部的自由端和中部的其中另一個以所述中間部的周向為起始方向，在所述中間部所在平面上向外螺旋延伸形成。

本發明第二方面提供了一種反射陣單元，包括：金屬地板、介質基片以及本發明第一方面提供的調相單元，所述介質基片設置在金屬地板和調相單元之間。

在優選的實施方式中，所述調相單元的間距范圍是0.176個波長。

在優選的實施方式中，所述介質基片采用單層介質結構。