[實用新型]一種柔性平面反射陣天線

有效

• 申請號: 202022832028.5
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN213401535U
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 尚濟勇
• 申請（專利權）人: 尚光林
• 主分類號: H01Q15/14
• 分類號: H01Q15/14;H01Q1/50;H01Q1/48
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 陳包杰

本實用新型公開一種柔性平面反射陣天線。采用的技術方案包括：平面反射面，其特征在于：所述平面反射面主要由人工電磁單元、薄膜介質、金屬地組成，若干所述人工電磁單元以陣列的方式設置在所述薄膜介質上表面，所述金屬地為金屬涂層、且涂層在所述薄膜介質下表面。優點如下：與傳統固化天線相比，收納簡易，重量體積小，具備極佳的便攜性和易用性。可以與薄膜球罩相結合，利用薄膜球罩張力作為平面反射面的支撐，結構簡單且可靠性強。與傳統衛星充氣拋物面天線相比，簡化了充氣球體內部結構，易于制造，提升了天線性能及可靠性。

技術領域

本實用新型涉及一種柔性平面反射陣天線。

背景技術

隨著高吞吐量衛星的不斷發射，衛星下行線路容量進一步擴大，對新型衛星天線的技術創新需求迅速增加。一方面要求衛星天線具備更良好的性能，另一方面要求降低外形尺寸、重量，實現輕便化，適應多用途。移動衛星天線，在反恐處突、應急救災、軍事應用等領域都有諸多需求。為適應未來移動衛星天線應用需要，設計結構可靠，性能優良，具備輕量化和便攜性特性的衛星天線是本實用新型天線設計的出發點。

眾所周知，衛星天線采用饋源和拋物面反射面組成，即常用的拋物面天線。普通拋物面天線天線笨重，安裝攜帶不方便，現實應用中存在儲多不便。為了改變這一現狀，塑造高效靈活輕便的天線，采用新型天線技術及新型天線結構具有必要性。在常規物理認識里，平面結構難以實現電磁能量聚集，不具備高增益天線特性。但人工電磁表面作為一種新技術天線，顛覆了人們的常規認識，在平面反射面上實現了電磁能量聚集，是拋物面天線的替代選擇。為充分發揮平面結構的優勢，本實用新型結合航天充氣天線思想，設計充氣球體天線，利用充氣球體張力實現平面天線展開，該設計可真正實現衛星天線的輕量化和便攜性，并且結構簡單，易于制造。

目前充氣球體天線主要采用拋物面天線技術，主要存在以下問題：

一是充氣拋物面天線性能受到三維型面精度制約，制造困難。拋物面天線電磁波聚焦特性依賴于拋物面曲面型面精度，型面精度直接決定了天線性能，這是作為天線最重要的功能特性。充氣拋物面天線性能與制造設計和充氣控制直接相關，會出現以下問題：首先，充氣結構形變上的非固化決定了其自身型面精度的瓶頸。此外，充氣模式下的薄膜材料狀態易受力影響，三維拋物狀結構控制技術難度大。最后是工作頻率是高頻時，曲線精度同步要求上升，加大制造難度。

二是充氣拋物面天線結構復雜，影響可靠性。充氣拋物面天線需要更加復雜的結構來維持充氣拋物面三維狀態，結構越復雜，影響因子越多，越易不穩定。多個密封艙的氣壓精度決定了拋物面反射面狀態，氣壓精度控制以及內部密封艙的密封性要求都很高。充氣驅動形式與拋物面三維展開緊密聯系，需要充分排除實際應用中驅動形式帶來的影響。

基于傳統球體充氣式天線的不足，將新型天線技術應用到該結構中，提高天線性能，簡化球體天線內部結構，提高天線可靠性，是目前急需解決的技術難題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種柔性平面反射陣天線。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案包括：平面反射面， 其特征在于：所述平面反射面主要由人工電磁單元、薄膜介質、金屬地組成，若干所述人工電磁單元以陣列的方式設置在所述薄膜介質上表面，所述金屬地為金屬涂層、且涂層在所述薄膜介質下表面。

所述的柔性平面反射陣天線，其特征在于：所述人工電磁單元為金屬薄層或金屬涂層，設在所述薄膜介質上表面。

所述的柔性平面反射陣天線，其特征在于：所述薄膜介質與金屬地之間設置空氣層，所述金屬地涂層在底層的薄膜介質上表面。

所述的柔性平面反射陣天線，其特征在于：所述薄膜介質采用柔性電路板的基材制成。

所述的應用于平面反射陣天線的平面反射面，其特征在于：所述薄膜介質呈圓形。