[發明專利]一種基于次鏡陣列的超大口徑反射天線

有效

• 申請號: 202011052468.7
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112350073B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 曾濤;向寅;丁澤剛;盧嶧靈;龍騰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H01Q15/14
• 分類號: H01Q15/14;H01Q21/00;H01Q3/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 代麗;郭德忠

本發明提供了一種基于次鏡陣列的超大口徑反射天線，能夠有效地降低超大口徑反射面天線的掃描投影損失，提升大口徑反射面天線的效率。本發明的一種基于次鏡陣列的超大口徑反射天線，采用次鏡掃描空域接力，即利用多個次鏡組成子陣列，每個子陣列分別負責不同空域的掃描。每個子陣列的陣面轉動角度減小，通過掃描角度接力，最終實現空域的大角度掃描，有效地降低了超大口徑反射面天線的掃描投影損失，提升了大口徑反射面天線的效率。本發明基于次鏡掃描形式，還提出了一種六邊形結構次鏡陣列形式，用來減少因為次鏡機械轉動而導致的遮擋和漏過電磁波現象。

技術領域

本發明屬于雷達天文技術領域，尤其涉及一種基于次鏡陣列的超大口徑反射天線。

背景技術

雷達天文領域是利用高增益、強方向性天線進行深空探索的科學領域。隨著對宇宙探索的深入，對天線的增益要求越來越高。要想實現天線的高增益，增大天線口徑是一項實用的舉措。傳統超大口徑反射面天線主要是拋物面天線。雖然拋物面天線增益高，但它體積龐大笨重，不便于安裝和運輸，對加工精度也提出了很高的要求，并且天線功能單一，波束設計不靈活。因此，可以采用基于平面次鏡陣列的超大口徑天線，既規避了拋物面天線的一系列問題，又通過多個次鏡的組合實現了天線口徑的增大。

次鏡陣列通過各次鏡的機械轉動實現空域的大角度掃描。當掃描俯仰角、方位角為0°時，即饋源正對陣面時，相鄰次鏡之間呈密鋪狀態，其法線方向的投影嚴絲合縫。在次鏡進行機械轉動時，相鄰的次鏡朝法線方向的投影會出現重疊或縫隙。在次鏡反射饋源的電磁波時，會導致電磁波被遮擋或漏過，降低反射面天線的效率。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種基于次鏡陣列的超大口徑反射天線，能夠有效地降低超大口徑反射面天線的掃描投影損失，提升大口徑反射面天線的效率。

為實現上述目的，本發明技術方案如下：

本發明的一種基于次鏡陣列的超大口徑反射天線，包括兩個以上子陣列，每個子陣列負責某一空域的掃描，通過各個子陣列進行掃描空域接力的方式，最終實現空域掃描；

其中，每個子陣列包括兩個以上的次鏡和一個饋源，每個次鏡可進行俯仰、方位和前后三個自由度的機械運動；

當饋源正對陣面時，各次鏡間無遮擋或縫隙；當各次鏡進行機械運動時，各次鏡間會漏過或遮擋電磁波。

其中，所述次鏡為六邊形次鏡。

其中，每個次鏡配套有對應的俯仰轉軸、方位轉軸、前后運動臺以及基座，其中，前后運動臺安裝在基座上。

其中，所述次鏡的方位轉軸在基座上。

其中，所述次鏡的方位轉軸在次鏡上。

有益效果：

本發明的一種基于次鏡陣列的超大口徑反射天線，采用次鏡掃描空域接力，即利用多個次鏡組成子陣列，每個子陣列分別負責不同空域的掃描。每個子陣列的陣面轉動角度減小，通過掃描角度接力，最終實現空域的大角度掃描，有效地降低了超大口徑反射面天線的掃描投影損失，提升了大口徑反射面天線的效率。

本發明基于次鏡掃描形式，還提出了一種次鏡陣列形式，用來減少因為次鏡機械轉動而導致的遮擋和漏過電磁波現象。在這種次鏡陣列中，每個次鏡都是六邊形結構。當次鏡發生機械轉動時，六邊形次鏡的投影重疊損失比長方形次鏡的投影重疊損失小，提高了超大口徑天線的反射效率。

附圖說明

圖1為本發明六邊形次鏡的三維結構示意圖；

圖2為本發明六邊形次鏡的俯視圖；

圖3為本發明六邊形次鏡的側視圖；

圖4為本發明次鏡陣列的遮擋的側視示意圖；

圖5為本發明長方形次鏡陣列的遮擋示意圖；