[發明專利]雙圓極化反射陣天線及其輻射波束獨立控制方法

在審

• 申請號: 202310700441.1
• 申請日: 2023-06-14
• 公開（公告）號: CN116435761A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 李波;徐衍昕;常玉梅;韓葉;祝雷
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q15/14;H01Q19/10;H01Q15/18;H01Q1/00;H01Q3/34;H01Q15/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.雙圓極化反射陣天線，包括用于發射球面電磁波的圓極化天線饋源（1），以及用于接收球面電磁波并將其反射為平面波的雙“S”型印刷金屬條帶反射陣列（2）；其特征在于，所述雙“S”型印刷金屬條帶反射陣列（2）由若干雙“S”型印刷金屬條帶反射單元（3）陣列排布構成；

所述圓極化天線饋源（1）沿-z方向朝向雙“S”型印刷金屬條帶反射陣列（2），并位于雙“S”型印刷金屬條帶反射陣列（2）的移相焦點。

2.根據權利要求1所述的雙圓極化反射陣天線，其特征在于，所述雙“S”型印刷金屬條帶反射單元（3）包括兩塊垂直正交的介質基板，每塊介質基板上均設置有兩條呈對稱形式的半S型印刷金屬條帶；兩塊介質基板通過插接形式組裝，形成兩組級聯的“S”型印刷金屬條帶。

3.根據權利要求1所述的雙圓極化反射陣天線，其特征在于，所述雙“S”型印刷金屬條帶反射單元（3）中，第一組“S”型印刷金屬條帶（4）與第二組“S”型印刷金屬條帶（5）尺寸相同，為工作中心頻率波長；

所述第一組“S”型印刷金屬條帶（4）反射左旋圓極化波，位于靠近圓極化天線饋源一端，第二組“S”型印刷金屬條帶（5）反射右旋圓極化波，位于遠離圓極化天線饋源一端。

4.根據權利要求3所述的雙圓極化反射陣天線，其特征在于，每個雙“S”型印刷金屬條帶反射單元（3）中兩組“S”型印刷金屬條帶在介質基板上的位置均不相同，具體位置的計算步驟為：

步驟S1、計算反射相位，具體公式為：

；

其中，是第i個雙“S”型印刷金屬條帶反射單元（3）的反射相位，i的取值從1至M×N；k是自由空間中的傳播常數；R_i是圓極化天線饋源1到第i個雙“S”型印刷金屬條帶反射單元（3）的距離；是第i個雙“S”型印刷金屬條帶反射單元（3）的位置矢量；是天線輻射主波束的方向；是一個相位常數，表示雙“S”型印刷金屬條帶反射陣列（2）所需的移相值；

步驟S2、“S”型印刷金屬條帶在介質基板上所在位置與反射相位之間的關系為：

；

；

其中，dz和dz₁表示兩組“S”型印刷金屬條帶在介質基板上的相對位置。

5.根據權利要求1所述的雙圓極化反射陣天線，其特征在于，將所述雙“S”型印刷金屬條帶反射單元（3）進行陣列排布，具體排布方式包括：沿x方向依次平行排布若干雙“S”型印刷金屬條帶反射單元（3），沿y方向依次堆疊若干雙“S”型印刷金屬條帶反射單元（3）。

6.根據權利要求5所述的雙圓極化反射陣天線，其特征在于，所述“S”型印刷金屬條帶在x方向平行排布的相鄰雙“S”型印刷金屬條帶反射單元（3）之間的“S”型印刷金屬條帶之間的距離記為第一距離；

所述“S”型印刷金屬條帶在y方向堆疊的相鄰雙“S”型印刷金屬條帶反射單元（3）之間的“S”型印刷金屬條帶之間的距離記為第二距離；

所述第一距離等于第二距離。