[发明专利]一种扩展相位阵列天线偏转角度的天线罩

权利要求书

1.一种扩展相位阵列天线偏转角度的天线罩，其特征在于:由两个或多个超表面级联而成相位阵列天线，根据角度偏转要求和平行光线的要求计算出每层超表面的空间相位分布，

计算曲面结构的超表面的相位分布：

通过中心光线的轨迹来计算第二个超表面曲面结构的相位分布，即

其中R为天线罩的半径，λ为波长，θ为入射角，φ₂(θ)为入射角度为θ的时候，中心光线对应的入射位置的相位；

还包括优化平面结构的超表面的相位分布步骤，得到第一个超表面的相位分布：

其中ρ为超表面长度的一半，x对应入射位置，λ为波长，n为优化系数的个数，a_n为需要优化的系数；

目标函数为设计的出射角度与实际的出射角度的差值：

f(x,θ_入射)＝|θ_目标-θ_实际|

其中θ_目标为预先设定的扩展后的角度，θ_实际可以由上述两个公式推算得到，通过优化算法进行优化后得到系数分布a_n。

2.根据权利要求1所述的扩展相位阵列天线偏转角度的天线罩，其特征在于:还包括以最小偏转角度偏差为目标函数进行全局优化，得到相位最优分布。

3.根据权利要求1所述的扩展相位阵列天线偏转角度的天线罩，其特征在于:所述的超表面结构为平面型或曲面形。

4.根据权利要求1所述的天线罩，其特征在于：相位阵列天线的偏转角度扩展到90度。

5.根据权利要求1所述的天线罩，其特征在于：超表面结构通过印刷电路板刻蚀微结构获得。

6.根据权利要求1所述的天线罩，其特征在于：采用前一级超表面中心光线的轨迹来计算第二个超表面的相位补偿分布。

7.一种扩展相位阵列天线偏转角度的天线罩，其特征在于:3个平面型的超表面级联形成的天线罩，第一个超表面将平行光聚焦于焦平面即第二个超表面位置，第二个超表面对波束起到偏转作用，使中心波束垂直入射到第三个超表面上，使得能量更为集中，第三个超表面焦平面也在第二个超表面上，使得发散光线变为平行光，3个超表面的相位分布图，相应的公式为：

其中f₁为第一个超表面和第二个超表面的焦距，f₂为第三个超表面的焦距，φ₀为任意值。

8.一种扩展相位阵列天线偏转角度的天线罩，其特征在于:两个平面型超表面构成的天线罩，第一块超表面为一凸透镜，第二块超表面为一凹透镜，两块超表面的相位分布公式：

其中f₁和f₂分别为第一块超表面和第二块超表面的焦距。