[發(fā)明專利]多波束平面天線

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210729365.2
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115064874A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設計）人: 李雨鍵;畢瑩瑀;王均宏
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H01Q3/32
• 分類號: H01Q3/32;H01Q15/02;H01Q15/16
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李強

1.一種多波束平面天線，其特征在于，包括：

用于輻射電磁波的饋源；

卡塞格倫波束形成器，所述卡塞格倫波束形成器設置于所述饋源的輻射電磁波出射方向，所述卡塞格倫波束形成器具有卡塞格倫主反射面和設置在所述卡塞格倫主反射面電磁波出射方向的第一金屬平行板組；以及，

透鏡，所述透鏡設置在所述第一金屬平行板組內(nèi)，所述透鏡遠離所述卡塞格倫主反射面的一側(cè)為弧形面，所述透鏡用于修正所述多波束平面天線的口徑場的相位，以使口徑場相位分布趨近于線性分布。

2.根據(jù)權利要求1所述的多波束平面天線，其特征在于，所述透鏡為均勻介質(zhì)板。

3.根據(jù)權利要求1所述的多波束平面天線，其特征在于，所述透鏡包括多個金屬柱，多個所述金屬柱二維等周期分布，多個所述金屬柱中位于外周緣的所述金屬柱遠離所述卡塞格倫主反射面的一側(cè)形成所述弧形面。

4.根據(jù)權利要求3所述的多波束平面天線，其特征在于，多個所述金屬柱與所述第一金屬平行板組中的一個平行板一體成型。

5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的多波束平面天線，其特征在于，所述弧形面向著遠離所述卡塞格倫主反射面的一側(cè)凸設，所述弧形面的掃掠線為圓錐曲線，所述卡塞格倫主反射面的掃略線為拋物線。

6.根據(jù)權利要求5所述的多波束平面天線，其特征在于，所述弧形面的掃掠線滿足以下公式：

L₃為圓錐曲線頂點到拋物面頂點的距離，e_l表示為圓錐曲線的離心率，p表示圓錐曲線的焦距，z表示卡塞格倫主反射面的掃掠線的頂點為坐標原點的坐標系上的縱坐標，y表示卡塞格倫主反射面的掃掠線的頂點為坐標原點的坐標系上的橫坐標，其中，橫坐標的坐標軸為卡塞格倫主反射面過頂點的切線，縱坐標的坐標軸為卡塞格倫主反射面的掃略線的對稱軸。

7.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的多波束平面天線，其特征在于，所述透鏡靠近所述卡塞格倫主反射面的一側(cè)為直面。

8.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的多波束平面天線，其特征在于，所述透鏡的高度由所述透鏡的中心分別向著靠近所述卡塞格倫主反射面的一側(cè)和遠離所述卡塞格倫主反射面的一側(cè)遞減。

9.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的多波束平面天線，其特征在于，所述饋源包括依次設置的板端連接器、波導陣列短路端、饋電網(wǎng)絡和波導陣列，所述板端連接器用于天線信號輸入；

所述波束形成器還具有第二金屬平行板組、第三金屬平行板組和卡塞格倫副反射面，所述第一金屬平行板組、所述第二金屬平行板組和所述第三金屬平行板組均兩兩平行設置，所述卡塞格倫副反射面形成于所述第二金屬平行板組和所述第三金屬平行板組的一端，所述卡塞格倫主反面形成于所述第二金屬平行板組與所述第一金屬平行板組之間，且所述卡塞格倫副反射面和所述卡塞格倫主反射面相對設置，所述第三金屬平行板組設置于所述波導陣列的電磁波輻射路徑，由所述波導陣列輻射的電磁波進入所述第三金屬平行板組后經(jīng)所述卡塞格倫副反射面反射至所述第二金屬平行板組內(nèi)，進入所述第二金屬平行板組內(nèi)的輻射電磁波經(jīng)所述卡塞格倫主反射面反射至所述第一金屬平行板組內(nèi)；

所述第三金屬平行板組的間距由中間分別向著所述波導陣列和所述卡塞格倫副反射面的兩側(cè)變小。

10.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的多波束平面天線，其特征在于，所述多波束平面天線還包括輻射結(jié)構，所述輻射結(jié)構設置于所述第一金屬平行板組輻射波束出射的一側(cè)，且所述輻射結(jié)構與所述第一金屬平行板組呈夾角設置，所述輻射結(jié)構為張開的金屬板組，且所述金屬板組向著遠離所述第一金屬平行板組的方向張開的開口增大。