[发明专利]一种可变焦毫米波反射面天线

说明书

技术领域

本发明涉及毫米波发射天线领域，具体是指一种可变焦毫米波反射面天线。

背景技术

随着毫米波和太赫兹技术的发展，在大功率毫米波无线能量传输、毫米波短程通讯、毫米波成像和毫米波等离子体加热等领域获得了越来越多的应用。在其中的一些应用中，目标与发射天线之间的距离实时变化，且距离变化范围较大。

为了提高与目标的功率耦合效率，希望使目标始终位于菲涅峰内，这就要求毫米波发射天线在近场形成的菲涅尔峰可以随目标的距离变化而变化。

发明内容

本发明的目的是解决目前毫米波聚焦辐射系统中反射面天线的焦距难以随着目标距离而实时变化等难题，根据双透镜焦距调节原理，提出采用可变形的副反射面来实现双反射面焦点的调节，该可变焦毫米波反射面天线结构简单，焦距易于控制

本发明为实现上述目的采用如下技术方案：

一种可变焦毫米波反射面天线，包括底座支架，所述底座支架一端设置有主反射面，支架另一端设置有副反射面，主反射面一端的支架上设置有馈源，馈源馈出的电磁波经副反射面反射到主反射面；所述副反射面内部中空，副反射面的背部设置有压力接口，压力接口通过压力管线与压力控制设备连接在一起。

在上述技术方案中，所述副反射面为薄壁空腔结构，副反射面的面型为薄壁。

在上述技术方案中，所述压力控制设备设置在底座支架上。

在上述技术方案中，所述副反射面内部中空的空间设置有压力介质。

在上述技术方案中，所述压力介质包括但不限于气体、液压油、水。

本发明所述一种可变焦毫米波反射面天线，结合双透镜组合的等效焦距公式(1)描述其工作原理：

1f=ff1+1f2-df1·f2---(1)]]>

双反射面天线，可以看做是两个透镜组合，其中副面为焦距f₁的凸反射面、作用类似为凹透镜，主面为为焦距f₂的凹反射面、作用类似为凸透镜。

在主反射面焦距f₂固定、主反射面与副反射面距离d固定时，改变副反射面焦距，可以使得透镜组合的等效焦距f在一定范围内变化，实现近场聚焦波束焦点位置的调节。

具体的说，本发明利用双透镜组合原理，采用一个散焦凸反射面镜(副面)和一个聚焦凹反射面(主面)镜组合，其中副反射面为薄壁空腔，副反射面面型可在腔体内压强变化时产生形变，副面的散焦焦距随之变化(腔体内压强变大，副面面型曲率变大，散焦焦距变小；腔体内压强变低，副面面型曲率变小，散焦焦距变大)，通过公式(1)的非线性作用，可实现天线的焦距大幅度调节。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

和传统的双反射面天线相比，本发明最明显的效果在于通过控制不同的压力可以使得副反射面的薄壁曲面发生变化，曲面曲率的变化也就直接使副反射面反射后的电磁波聚焦焦点发生变化，实现了双反射面的焦距可调。而传统的双反射面均为固定焦点，要实现焦距可调，必须调整两个反射面的距离，消耗大量的时间和成本，且精度不高。本发明结构新颖，效果明显通过精密计算，控制压力使得可变焦距精度高，具有良好的实用效果，能实用于不同毫米波的使用环境。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中的副反射面的剖视图；

图3是副面焦距随面型变形量的关系曲线；

图4是天线焦距随副面焦距的变化曲线；