[发明专利]一种等离子体全向扫描天线

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体领域、无线电领域，特别涉及一种等离子体全向扫描天线。

背景技术

目前，无线通信的全方向扫描天线都采用金属面反射入射的某一固定频段的电 磁波，该天线一经制成，就只能对某一固定频段的电磁波进行反射，如果想改变该 天线的反射波频段覆盖范围，是不可能的。

专利“一种电磁波反射装置”(专利号：200910238463.0)提供一种电磁波反射装 置，该装置利用等离子体技术产生等离子体片作为电磁波的反射面，实现电磁波反 射；该电磁波反射装置包含：一真空室3，真空室3内设置有一对阴极2与阳极1， 阴极2与阳极1外接激励电源；真空室外设有磁场产生设备4，用于产生垂直于阴极 与阳极的轴向磁场。随等离子体的密度不同，该等离子体片对不同频率的电磁波具 有反射作用。该装置成功的实现了将等离子体片作为某个频率范围的反射面，通过 调节等离子体片的密度，可以实现对不同频率电磁波进行反射，但是一个阴极只能 形成一片等离子体反射面，该装置并不能直接应用于全向扫描天线，从而对电磁波 向指定的空间进行辐射。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有的等离子体片做反射面天线的方案不能实现全 方向扫描等问题，从而提出一种等离子体全向扫描天线。

为此，本发明提出一种等离子体全向扫描天线，该装置利用等离子体技术产生 等离子体片，所述的等离子体片作为电磁波的反射面，将初级照射天线发射的电磁 波，用快速切换的等离子体片反射，辐射到空间，实现电磁波反射，形成波束的快 速扫描。在切换开关的控制下，处于不同方向的等离子体片交替工作，使得电磁波 射向不同方向，实现360度的电磁波波束扫描。

本发明的一种等离子体全向扫描天线，该装置包含：一真空室，所述的真空室 内设置有对应的阴极与阳极；真空室外设有磁场产生设备，所述的真空室内形成等 离子体片，其特征在于，所述的阴极为若干交叉于同一点且位于同一水平面的阴极 组，所述的阴极组由一组快速切换开关连接高电压激励电源，通过该切换开关控制 若干等离子体片的快速切换。

作为本发明的一种改进，所述的夹角，通过设置最大张角近180度的两个阴极， 其余若干阴极可均匀或不均匀的分布在该180度夹角范围内，实现对入射电磁波的 全向辐射。所述的阴极组交叉于中心点。

作为本发明的又一种改进，所述的切换开关，包含：

控制系统，用于控制IGBT模块的导通和截止，按需求给出开关指令以实现若干 阴极的快速切换；

若干IGBT模块，所有IGBT的输入端相连，接入高压电源，每个IGBT模块的 输出端分别与一个阴极的输入端相连，用于实时改变交替工作的等离子体片。

高压电源，与若干IGBT模块的输入端相连，用于驱动等离子体片工作。

我们发明了一种新的电磁波束在360度方向上扫描的装置，即用上述装置产生 的等离子体片作为反射面，一定频率的电磁波照射到该平面上，象照射到金属面上 一样产生反射，同时也符合“入射角等于反射角”的规律。在切换开关的控制下，处 于不同方向的等离子体片交替工作，使得电磁波射向不同方向，实现波束在360度 方向上扫描。同时，对其它频率的电磁波具有透射作用。

本发明的优点在于：

1.可以选择性地将不同频率的电磁波反射整个空间。

2.该等离子体片可以瞬间打开或关闭。关闭后，对电磁波不起任何作用。

3.利用电切换来改变电磁波束在空间扫描的方向，扫描速度快。

附图说明

图1是现有技术的等离子体片的产生装置示意图；

图2是本发明的等离子体全向扫描天线的结构示意图；

图3是本发明的一种360度电磁波反射面扫描天线的阴极结构示意图；

图4是切换开关的电路示意图。

附图标识：

1、阳极            2、阴极            3、真空室

4、磁场产生设备    5、等离子体面      6、电磁波辐射源(发射天线)

7～13、多个阴极    14～20、由发射源6射出的电磁波经7～13反射后的方向

具体实施方式

实施例1