[发明专利]用于孔径天线的波束控制器和具有其的孔径天线

说明书

技术领域

本发明涉及用于孔径天线的波束控制器和具有其的孔径天线，更具体地，本发明涉及形成有多条狭缝和多个衬片的波束控制器，以及具有该波束控制器以形成期望形式的天线波束的孔径天线。

背景技术

通常，天线向自由空间发射无线电波或者从自由空间接收无线电波。划分天线种类的标准很多。通常，可以将天线分为线性天线、孔径天线、微带天线、阵列天线、反射器天线、透镜天线等。

从天线发射的无线电波具有预定的模式，其中，发射的无线电波的极化可以根据电场或磁场振动的方向和电波传播的方向分为线性极化波、圆极化波、椭圆极化波等。

在上述天线中，阵列天线是指通过排列大量天线元件来控制每个元件的励磁电流的相位、并通过在特定方向上对准天线并匹配天线的相位来控制主要波束的形状的天线，并主要用于卫星的自动定向天线等。

有必要根据天线的应用领域来形成期望的波束形状。但是，单个天线，喇叭天线只有在天线的物理大小改变时才能形成期望形状的天线波束。

发明内容

为了提供一种通过使用将多层基板插入单个天线的波束成形机构而在不改变天线物理大小的情况下以低成本容易地形成期望的波束的波束控制器以及具有该波束控制器的孔径喇叭天线，完成了本发明。

本发明的一个示例性实施方式提供一种喇叭天线，包括：波导；孔径喇叭，其一端连接至波导，另一端设置有开口；以及波束控制器，包括连接至开口的且设置有多条狭缝的馈送单元、连接至馈送单元的电介质层、连接至电介质层以控制引入馈送单元并通过衬片发射的信号的波束形状的衬片。

当孔径喇叭为棱锥型喇叭时，波束控制器可以是四边形多层基板。

当孔径喇叭为圆形喇叭时，波束控制器可以是圆盘型多层基板。

波束控制器可以根据狭缝的长度和狭缝相对于发射信号的电场方向的倾斜度中的任意一个来控制信号的波束形状。

波束控制器可以与开口的内表面相连接。

波束控制器可以与开口的一端相连接。

多条狭缝可以被形成为，在多条狭缝从波束控制器边缘向其中央部前进的同时，提高通过相应衬片发射的信号的强度。

多条狭缝可以在发射信号的电场方向上形成。

多条狭缝中的每一条在从波束控制器边缘向其中央部前进的同时延长地形成。

多条狭缝中的每一条被形成为在从波束控制器边缘向其中央部前进的同时，相对于电场方向的角度增加。

本发明的另一示例性实施方式提供一种波导天线，包括：波导，其一端形成有开口；以及波束控制器，包括连接至开口并设置有多条狭缝的馈送单元、连接至馈送单元的电介质层、连接至电介质层以控制引入馈送单元并通过衬片发射的信号的波束形状的多个衬片。

波束控制器可以根据狭缝的长度和狭缝相对于发射信号的电场方向的倾斜度中的任意一个来控制信号的波束形状。

波束控制器可以与开口的内表面或开口的一端相连接。

在多条狭缝从波束控制器边缘向其中央部前进的同时，可以以提高通过相应衬片发射的信号的强度的方式在发射信号的电场方向上形成多条狭缝。

多条狭缝在从波束控制器边缘向其中央部前进的同时可以延长地形成。

多条狭缝中的每一条被形成为具有相对于电场方向的预定角度。

本发明的又一示例性实施方式提供一种波束控制器，包括：馈送单元，与孔径天线的开口相连接并形成有多条狭缝；电介质层，与馈送单元相连接以防止馈送信号的损耗；以及多个衬片，与电介质层相连接以向空中发射馈送信号，其中，波束控制器根据狭缝的长度和狭缝相对于发射信号的电场方向的倾斜度中的任意一个来控制信号的波束形状。

多条狭缝被形成为在从波束控制器边缘向其中央部前进的同时，提高通过相应衬片发射的信号的强度。

多条狭缝中的每一条在从波束控制器边缘向其中央部前进的同时延长地形成。

多条狭缝中的每一条被形成为在从波束控制器边缘向其中央部前进的同时，相对于信号的电场方向的角度增加。

根据本发明的示例性实施方式，波束控制器及具有其的孔径天线可以在不改变天线物理结构的情况下容易地形成期望形状的发射波束。

此外，根据本发明的示例性实施方式，波束控制器及具有其的孔径天线能够使用以多层基板形成的波束控制器来控制波束形状，从而使降低孔径天线的制造成本成为可能。

附图说明

图1是包括根据本发明示例性实施方式的波束控制器的孔径喇叭天线的分解透视图；

图2A和图2B分别是根据本发明示例性实施方式的波束控制器的前视图和后视图；