[实用新型]1-bit相位可重构变极化全金属反射阵列天线单元

说明书

本实用新型公开了一种1‑bit相位可重构变极化全金属反射阵列天线单元，涉及通信用天线技术领域。所述天线单元为全金属结构，包括：金属底座，所述金属底座的上表面设置有可转动的金属转盘，所述金属转盘上设置有两个第一扇形金属阶梯、两个第二扇形金属阶梯和两个第三扇形金属阶梯，所述扇形金属阶梯的在xoy平面投影形成的扇形的圆心角为45°，且两个所述第一扇形金属阶梯相对设置，两个所述第二扇形金属阶梯相对设置，两个所述第三扇形金属阶梯相对设置。所述天线单元能够分别实现1‑bit相位可重构和极化可重构且介质损耗低。

技术领域

本实用新型涉及通信用天线技术领域，尤其涉及一种1-bit相位可重构变极化全金属反射阵列天线单元。

背景技术

反射阵列是一种具有高增益的天线，因其具有极低的剖面、易于加工的结构、辐射效率高、成本低等特点，反射阵列天线被广泛地引用于各种通信场景。使用空间馈电方式进行馈电的反射阵列与传统的相控阵相比，前者无需复杂的馈电网络，大幅降低了天线的制造成本和复杂度。与同样是使用空间馈电的透射阵列天线相比，反射阵列通常具有更简单的单元结构，并且反射阵列的馈源入射空间与辐射波束出射空间共享同空间，空间利用率得到了大幅提升。反射阵列每个单元的相位不能像传统相控阵那样自由地控制，这使得反射阵列在波束扫描和波束赋形上受到了限制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种能够分别实现1-bit相位可重构和极化可重构且介质损耗低的1-bit相位可重构变极化全金属反射阵列天线单元。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种1-bit相位可重构变极化全金属反射阵列天线单元，其特征在于，所述天线单元为全金属结构，包括：金属底座，所述金属底座的上表面设置有可转动的金属转盘，所述金属转盘上设置有两个第一扇形金属阶梯、两个第二扇形金属阶梯和两个第三扇形金属阶梯，所述扇形金属阶梯的圆心角为45°，两个所述第一扇形金属阶梯相对设置，两个所述第二扇形金属阶梯相对设置，两个所述第三扇形金属阶梯相对设置；所述金属底座为长方体型，所述金属转盘为圆柱体形；所述金属底座上设置有驱动装置，用于驱动所述金属转盘转动。

进一步的技术方案在于：所述第一扇形金属阶梯、第二扇形金属阶梯和第三扇形金属阶梯固定在所述金属转盘的上表面，且按照逆时针方向排列顺序为：第一个第一扇形金属阶梯、第一个第二扇形金属阶梯、第一个第三扇形金属阶梯、第二个第一扇形金属阶梯、第二个第二扇形金属阶梯、第二个第三扇形金属阶梯，第一个第三扇形金属阶梯与第二个第一扇形金属阶梯之间以及第二个第三扇形金属阶梯与第一个第一扇形金属阶梯之间的裸露的部分金属转盘的圆心角为45°。

进一步的技术方案在于：所述第二扇形金属阶梯的高度高于所述第一扇形金属阶梯的高度，所述第三扇形金属阶梯的高度高于所述第二扇形金属阶梯的高度。

进一步的技术方案在于：所述第一扇形金属阶梯与第二扇形金属阶梯之间的高度差以及所述第二扇形金属阶梯与第三扇形金属阶梯之间的高度差相等。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型所述天线单元为全金属结构，大幅降低了介质损耗；同时天线的结构也变得更加紧凑，采用3D打印技术即可加工，天线的加工成本和难度也大大降低；

所述天线单元实现相位和极化可重构只需要机械地转动单元结构来切换不同的工作状态，不需要在天线单元中集成集总参数元件作为开关来控制单元的工作状态，使得天线单元不会因为集成集总参数元件而造成额外的损耗，天线单元的结构也更为简单；

所述天线单元拥有4个不同的工作状态，在实现1-bit相位可重构的同时还可以自由的选择反射波的极化；还可以灵活的控制反射波的相位和极化，适应不同的通信应用场景，使用更方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例所述天线单元的结构示意图；