[发明专利]反射天线及其设计方法

权利要求书

1.一种反射天线，其特征在于，包括：

馈源，用于发射电磁波；

副反射曲面，位于所述馈源辐射口一侧，用于对所述电磁波进行赋形；以及

主反射面板，位于所述馈源辐射口的另一侧，用于对赋形后的电磁波进行调制，使得调制后的电磁波具有相同的相位。

2.根据权利要求1所述的反射天线，其特征在于，所述副反射曲面呈伞状曲面。

3.根据权利要求1或2所述的反射天线，其特征在于，所述副反射曲面的中部为凹面且向所述馈源方向凹陷。

4.根据权利要求3所述的反射天线，其特征在于，所述副反射曲面划分为多个彼此无缝连接的子曲面，多个子曲面的公共连接部是所述副反射曲面的中部。

5.根据权利要求4所述的反射天线，其特征在于，每个所述子曲面为凹面且向所述馈源方向凹陷。

6.根据权利要求4所述的反射天线，其特征在于，所述副反射曲面的横切面为多边形，所述多边形的每个边为曲线且向所述多边形的中心弯曲。

7.根据权利要求4所述的反射天线，其特征在于，相邻两个子曲面的交界区域为凸面且向远离所述馈源的方向凹陷。

8.根据权利要求1所述的反射天线，其特征在于，所述主反射面板包括：

多个相位调整单元，其中，通过调整所述多个相位调整单元中的每个相位调整单元控制赋形后的电磁波具有相同的相位。

9.根据权利要求1所述的反射天线，其特征在于，所述主反射面板为超材料反射面板。

10.根据权利要求9所述的反射天线，其特征在于，所述超材料反射面板包括：

介质基板；

设置在介质基板表面的多个导电几何结构；以及

设置在介质基板的与所述导电几何结构相对的另一表面的反射层。

11.根据权利要求10所述的反射天线，其特征在于，所述反射层为金属层。

12.根据权利要求9至11任一项所述的反射天线，其特征在于，所述超材料反射面板的形状为矩形。

13.根据权利要求1所述的反射天线，其特征在于，所述副反射曲面上的点满足如下

关系：

tan(θ+ψ)/2＝dρ/(ρdρ)；以及

KP(θ,φ)dA(θ,φ)＝G_f(ψ,θ)dA_f(ψ,θ)，

其中，K为预设常数，所述副反射曲面上的点为极坐标系下的点，ρ为所述副反射曲面上的点的极径，φ为所述副反射曲面上的点的极角，所述极坐标系的坐标原点为所述馈源的相位中心，

G_f(ψ,θ)为馈源方向图，P(θ,φ)为反射方向图，dA(θ,φ)为所述反射方向图的微分面元，dA_f(ψ,θ)为所述馈源方向图的微分面元，ψ为入射角，θ为反射角，所述入射角为电磁波的入射方向与所述馈源的中轴线的夹角，所述反射角为电磁波的反射方向与所述馈源的中轴线的夹角，所述入射角和所述反射角由所述主反射面板的尺寸和第一距离确定，所述第一距离为所述馈源与所述主反射面板之间的距离。

14.根据权利要求1所述的反射天线，其特征在于，

所述主反射面板上所述赋形后的电磁波的功率密度呈环形分布，

其中，所述环形的外边界内切于所述主反射面板的边界，所述馈源在所述主反射面板上的投影落在所述环形的内边界内。

15.根据权利要求14所述的反射天线，其特征在于，所述赋形后的电磁波的功率密度在所述环形分布的区域内均匀分布。

16.根据权利要求1所述的反射天线，其特征在于，所述馈源通过连接部件与所述主反射面板相连接。

17.根据权利要求16所述的反射天线，其特征在于，所述连接部件为圆波导管或支撑杆，所述馈源沿所述圆波导管或支撑杆轴向活动设置。