[发明专利]双极化平面反射阵天线

说明书

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种双极化平面反射阵天线。

背景技术

由于现代社会对大容量通讯系统灵活机动的要求，传统的抛物面反射天线笨重、体积庞大的劣势已经日益显现。为此，国外的学者提出了阵列反射天线的概念。这种阵列反射天线具有反射天线和阵列天线共同的优势，它的基本结构就是由大量的无源谐振或非谐振单元组成的单层或多层周期性阵列，然后由一个馈源照射这个阵列，通过调节介质板上每个单元对于入射波的散射相位，使得在特定的方向上的等相位面，从而发射出方向性极强的波束。此外，对于现代通信系统，同时工作的双极化信号通道有助于成倍的增加通信容量，提高数据传输速度。

而传统的平面反射阵天线由于反射阵列单元的特性无法同时满足双极化、宽带宽、易加工的要求，应用范围受到限制；所以亟需一种双极化平面反射阵天线以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种双极化平面反射阵天线，该双极化平面反射阵天线可以很好地解决上述问题。

为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种双极化平面反射阵天线，该双极化平面反射阵天线包括用于发射双极化电磁波的双极化馈源和对入射双极化电磁波进行聚焦调制的平面反射板；

平面反射板对于反射板法线方向呈55-75度角范围的双极化入射电磁波具有汇聚能力。

所述平面反射板对于反射板法线方向呈预设角度范围的双极化入射电磁波具有汇聚能力。

优选地，双极化馈源与连接正交膜耦合器相连接，并通过支撑架固定在介质板的上方；所述介质板的背面和金属背板相固定，所述双极化馈源采用后接宽带波导正交膜耦合器的多模圆锥喇叭；所述介质板的正面印制有具有相移作用的反射阵列图案，该反射阵列图案由多个相同的正方形单元在矩形域内以0.4-0.6λ的间隔排列而成；所述反射阵列图案由多个方形单元，在矩形域内以0.4-0.6λ的间隔排列而成。

优选地，反射阵列对与所述反射阵列法线方向呈55-75度角度范围的入射双极化电磁波具有汇聚能力。

优选地，介质层由高分子材料制成。

优选地，高分子材料为聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚四氟乙烯或环氧树脂。

优选地，反射阵列图案为导电材料构成的具有几何图案的结构。

优选地，反射阵列图案中间为实心十字形贴片，外部包围着十字形环状贴片。

优选地，反射阵列图案的边长约等于工作频段中心频率所对应的电磁波波长的十分之四至十分之六，所述十字形金属条和十字形金属环的线宽大于或等于0.05mm。

该双极化平面反射阵天线具有的优点如下：

（1）本发明中方形域内的反射单元，有良好的宽带双极化特性，即两种极化纯度高且相移量相互独立，这种特性保证了了反射阵天线可以工作在宽带正交双线极化的条件下。

（2）本发明中采用了多模喇叭和宽带正交膜耦合器的组合实现宽带双极化馈源，这样就既保证了双线极化的纯度又满足宽频带范围内馈源方向图的稳定性；理论计算结果和实测结果表面，本发明天线同时具有宽带和双极化特性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明结构示意图。

图3是本发明介质板及反射阵列图案的结构示意图。

图4是图3所示反射阵列图案的相移量随十字结构长度变化的示意图。

图5是本发明反射阵列图案的侧面布局结构示意图。

图6是本发明在32GHz时两个主极化的辐射方向图。

其中：1、平面反射板；101、反射阵列；1011、十字实心金属条；1012、外十字形环；102、介质板；2、双极化馈源；201、多模喇叭；3、正交膜耦合器；301、正交极化端口；4、金属背板；501、支撑架。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。