[发明专利]基于超表面的卡塞格伦天线

摘要

本发明提出了一种基于超表面的卡塞格伦天线，旨在降低天线的相位补偿误差，同时简化天线结构，包括平板波导及夹持在平板波导两个金属板之间的主反射镜、副反射镜和馈源，主反射镜和副反射镜均采用基于广义斯涅尔定理构建的相位突变超表面结构，主反射镜相位调控层上的矩形金属环微结构尺寸，由其所在位置的电磁波入射角和散射参数相位决定，实现与抛物面类似的电磁波相位补偿特性，副反射镜相位调控层上的矩形金属环微结构尺寸，由其所在位置的电磁波入射角和散射参数相位决定，实现与双曲面类似的电磁波相位补偿特性；馈源位于与副反射镜相位调控层相对的主反射镜中点处，副反射镜的虚焦点与主反射镜的焦点重合，实焦点与馈源的相位中心重合。

主权项

1.一种基于超表面的卡塞格伦天线，其特征在于，包括主反射镜(1)、副反射镜(2)、馈源(3)和平板波导(4)，所述主反射镜(1)、副反射镜(2)和馈源(3)夹持在平板波导(4)的两个金属板之间，其中：所述主反射镜(1)和副反射镜(2)，采用基于广义斯涅尔定理构建的相位突变超表面结构；所述主反射镜(1)包括第一介质层(11)、印制在第一介质层(11)一个侧面的第一反射层(12)和另一个侧面的第一相位调控层(13)；所述第一相位调控层(13)由一排或多排包含m个均匀排布的第一金属环微结构(131)组成，m≥4，各第一金属环微结构(131)的尺寸由其所在位置的电磁波入射角和散射参数相位决定，实现与抛物面类似的电磁波相位补偿特性；所述副反射镜(2)包括第二介质层(21)、印制在第二介质层(21)一个侧面的第二反射层(22)和另一个侧面的第二相位调控层(23)；所述第二相位调控层(23)由一排或多排包含n个均匀排布的第二金属环微结构(231)组成，n≥4，各第二金属环微结构(231)的尺寸由其所在位置的电磁波入射角和散射参数相位决定，实现与双曲面类似的电磁波相位补偿特性；所述馈源(3)位于主反射镜(1)中点断开位置，所述副反射镜(2)的第二相位调控层(23)与主反射镜(1)的第一相位调控层(13)相对，且该副反射镜(2)的虚焦点与主反射镜(1)的焦点重合，实焦点与馈源(3)的相位中心重合；所述馈源(3)发出的柱面波经副反射镜(2)反射后形成以该副反射镜(2)虚焦点为相位中心的柱面波，该柱面波经过主反射镜(1)反射后形成平面波。