[發明專利]一種毫米波頻率極化雙隨機多端口聚束天線

有效

• 申請號: 202110077670.3
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112909539B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 朱士濤;趙夢然;陶夢瑤;黃惠琳;張安學;陳娟
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q5/28;H01Q15/24;H01Q15/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種毫米波頻率極化雙隨機多端口聚束天線，其特征在于，包括：多端口激勵饋電模塊(1)、頻率隨機調節模塊(2)、極化隨機調節模塊(3)和聚束生成模塊(4)；多端口激勵饋電模塊(1)位于頻率隨機調節模塊(2)之下，頻率隨機調節模塊(2)位于極化隨機調節模塊(3)之下；多端口激勵饋電模塊(1)、頻率隨機調節模塊(2)和極化隨機調節模塊(3)共同構成了超構腔體；聚束生成模塊(4)位于超構腔體中心的空洞(13)處；

所述多端口激勵饋電模塊(1)具有多個處于不同位置的激勵饋電端口(5)，所述多端口激勵饋電模塊(1)分別或同時接收多個激勵饋電端口(5)的電磁波信號；

所述多端口激勵饋電模塊(1)為中空圓柱形凹陷平板，所述凹陷是由平板一側表面向內擴展形成的底面平整結構(12)和環形側壁(11)，所述凹陷兩側均為垂直結構從而使中心形成空洞(13)；

所述頻率隨機調節模塊(2)為具有具備不同反射特性結構的超構表面(22)的環形板(21)；

所述極化隨機調節模塊(3)為鏤刻有幾何圖案結構(32)的中空蓋板(31)；

所述幾何圖案結構(32)為具備不同短軸長度、不同旋轉角度以及不同排布位置的橢圓孔洞結構稀疏陣列；

所述聚束生成模塊(4)為具有特定開口角度(41)的圓形喇叭天線(42)；

所述圓形喇叭天線(42)外部具有圓臺(43)，所述聚束生成模塊(4)通過圓臺(43)布置于所述多端口激勵饋電模塊(1)中心的空洞(13)中。

2.根據權利要求1所述的一種毫米波頻率極化雙隨機多端口聚束天線，其特征在于，所述多端口激勵饋電模塊(1)將電磁波信號傳遞至頻率隨機調節模塊(2)并將其約束在超構腔體內。

3.根據權利要求1所述的一種毫米波頻率極化雙隨機多端口聚束天線，其特征在于，所述頻率隨機調節模塊(2)位于多端口激勵饋電模塊(1)的凹陷底面之上。

4.根據權利要求1所述的一種毫米波頻率極化雙隨機多端口聚束天線，其特征在于，所述超構表面(22)在不同的頻率下能夠產生大范圍變化的反射幅度和反射相位特性。

5.根據權利要求1所述的一種毫米波頻率極化雙隨機多端口聚束天線，其特征在于，所述多端口激勵饋電模塊(1)的激勵饋電端口(5)數量不少于兩個。

6.根據權利要求1所述的一種毫米波頻率極化雙隨機多端口聚束天線，其特征在于，所述超構表面(22)由具備不同反射幅度和反射相位特性的超構單元組成，不同種類的超構單元之間的反射特性不同，相同種類的超構單元通過改變某結構參數可實現低相關反射特性。

7.根據權利要求1所述的一種毫米波頻率極化雙隨機多端口聚束天線，其特征在于，所述聚束天線的有效工作帶寬覆蓋75GHz-85GHz頻帶，頻率極化雙隨機多端口聚束天線整體輻射效率高于85％；在工作頻率、極化狀態固定，不同激勵饋電端口(5)工作時產生聚束隨機輻射方向圖的相關性低于0.3；在激勵饋電端口(5)、極化狀態固定，不同工作頻率下產生聚束隨機輻射方向圖的相關性低于0.3；在激勵饋電端口(5)、工作頻率固定，不同極化狀態下產生聚束隨機輻射方向圖的相關性低于0.3。