[发明专利]一种复合左右手漏波天线

说明书

本发明涉及一种复合左右手漏波天线，解决的是传统液晶天线无法进行大角度扫描的技术问题，通过采用包括新型半模基片集成波导结构和用于加载在新型半模基片集成波导结构上的左右手复合谐振器，通过液晶的电调谐和复合左右手漏波天线的大角度频扫特性共同实现天线的大角度扫描。所述新型半模基片集成波导结构包括波导腔，波导腔中填充有可偏置调控的液晶材料的技术方案，较好的解决了该问题，可用于复合左右手漏波天线中。

技术领域

本发明涉及天线领域，具体涉及一种复合左右手漏波天线。

背景技术

漏波天线是一种在传输线上加载辐射单元的行波天线，天线可以有一个端口或者两个端口。传统的漏波天线受限于行波影响，传播电磁波的相速与能速方向相同，故能量辐射方向只能与行波传播方向一致。限制了漏波天线的扫描角度变化。随着左手材料理论的出现，在漏波天线中加载折射率为负的辐射单元时，可以实现行波方向的背向辐射，加大了漏波天线方向图扫描的范围。由于自然界中不存在左手材料，因此工程上左手材料都使用谐振单元进行等效。由于谐振电路的选频特性，在某一特殊频段内其等效折射率才为负。因此，加载左手材料的漏波天线存在频扫特性，此种天线亦被称为复合左右手漏波天线。

复合左右手漏波天线存在如下技术问题：通信中发射天线的频率与接收天线的频率必须保持一致，否则会引起信号失真，由于频控阵馈电频率的改变，很容易引起此种弊端；对于频控阵的频率扫描步长过小，即需要很多的信道和较大天线带宽；反之，较大的扫描步长使得方向图的扫描精度变差。

因此，提供一种能够解决上述问题的复合左右手漏波天线就很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的无法进行大角度扫描的技术问题。提供一种新的复合左右手漏波天线，该复合左右手漏波天线具有能够大角度扫描的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种复合左右手漏波天线，所述复合左右手漏波天线包括新型半模基片集成波导结构和用于加载在新型半模基片集成波导结构上的左右手复合谐振器，所述新型半模基片集成波导结构包括波导腔，波导腔中填充有可偏置调控的液晶材料。

本发明的工作原理：本发明通过结合液晶材料高频良好的调谐能力，以及复合左右手材料的频扫特性。结合频扫与液晶调谐的优势，实现天线方向图主瓣的大角度扫描；使用液晶材料的调谐能力进行多频点方向图重构，减少频扫的扫描步进，简化调谐以及频率频繁改变带来的通信信息丢失。本发明提出的适用于液晶材料的新型半模基片集成波导结构，实现了对波导腔中液晶材料的偏置调控。

通过液晶调谐替代传统的频扫，作为“细扫”。并通过较少步进次数的频扫弥补液晶材料的调谐范围不足，作为“粗扫”。

上述方案中，为优化，进一步地，所述新型半模基片集成波导结构包括重叠设置的第一层基板、第二层基板及第三层基板；新型半模基片集成波导结构设置有金属化通孔5贯穿第一层基板与第二层基板，刻蚀有作为波导壁的波导宽边在第一层基板第一表面和第三层基板第一表面；所述第一层基板的第二表面刻蚀有金属化矩型带线作为直流偏置金属地9；所述波导腔是由第二层基板在与所述金属化矩型带线对应的位置铣出的大小相同的矩形通槽4、第一层基板、第三层基板组成；所述偏置金属地9连接有高阻线10，第三层基板上设置有金属化通孔5，高阻线10通过第三层基板上的金属化通孔5与设置在第三层基板第二表面上的GND端连接。

进一步地，所述贯穿第一层基板与第二层基板的金属化通孔5设置在所述波导腔的单侧外。

进一步地，所述左右手复合谐振器设置在与所述波导腔位置对应的第一层基板的第一表面。

进一步地，所述左右手复合谐振器设置为阵列的交指弯折谐振缝隙8。