雙極化平面反射陣天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及天線技術領域,具體涉及一種雙極化平面反射陣天線。
【背景技術】
[0002]由于現代社會對大容量通訊系統靈活機動的要求,傳統的拋物面反射天線笨重、體積龐大的劣勢已經日益顯現。為此,國外的學者提出了陣列反射天線的概念。這種陣列反射天線具有反射天線和陣列天線共同的優勢,它的基本結構就是由大量的無源諧振或非諧振單元組成的單層或多層周期性陣列,然后由一個饋源照射這個陣列,通過調節介質板上每個單元對于入射波的散射相位,使得在特定的方向上的等相位面,從而發射出方向性極強的波束。此外,對于現代通信系統,同時工作的雙極化信號通道有助于成倍的增加通信容量,提高數據傳輸速度。
[0003]而傳統的平面反射陣天線由于反射陣列單元的特性無法同時滿足雙極化、寬帶寬、易加工的要求,應用范圍受到限制;所以亟需一種雙極化平面反射陣天線以解決上述問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于針對現有技術的不足,提供一種雙極化平面反射陣天線,該雙極化平面反射陣天線可以很好地解決上述問題。
[0005]為達到上述要求,本發明采取的技術方案是:提供一種雙極化平面反射陣天線,該雙極化平面反射陣天線包括用于發射雙極化電磁波的雙極化饋源和對入射雙極化電磁波進行聚焦調制的平面反射板;
平面反射板對于反射板法線方向呈55-75度角范圍的雙極化入射電磁波具有匯聚能力。
[0006]所述平面反射板對于反射板法線方向呈預設角度范圍的雙極化入射電磁波具有匯聚能力。
[0007]優選地,雙極化饋源與連接正交膜耦合器相連接,并通過支撐架固定在介質板的上方;所述介質板的背面和金屬背板相固定,所述雙極化饋源采用后接寬帶波導正交膜耦合器的多模圓錐喇叭;所述介質板的正面印制有具有相移作用的反射陣列圖案,該反射陣列圖案由多個相同的正方形單元在矩形域內以0.4-0.6λ的間隔排列而成;所述反射陣列圖案由多個方形單元,在矩形域內以0.4-0.6λ的間隔排列而成。
[0008]優選地,反射陣列對與所述反射陣列法線方向呈55-75度角度范圍的入射雙極化電磁波具有匯聚能力。
[0009]優選地,介質層由高分子材料制成。
[0010]優選地,高分子材料為聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰亞胺、聚乙烯、聚四氟乙烯或環氧樹脂。
[0011]優選地,反射陣列圖案為導電材料構成的具有幾何圖案的結構。
[0012]優選地,反射陣列圖案中間為實心十字形貼片,外部包圍著十字形環狀貼片。
[0013]優選地,反射陣列圖案的邊長約等于工作頻段中心頻率所對應的電磁波波長的十分之四至十分之六,所述十字形金屬條和十字形金屬環的線寬大于或等于0.05mm。
[0014]該雙極化平面反射陣天線具有的優點如下:
(I)本發明中方形域內的反射單元,有良好的寬帶雙極化特性,即兩種極化純度高且相移量相互獨立,這種特性保證了了反射陣天線可以工作在寬帶正交雙線極化的條件下。
[0015](2)本發明中采用了多模喇叭和寬帶正交膜耦合器的組合實現寬帶雙極化饋源,這樣就既保證了雙線極化的純度又滿足寬頻帶范圍內饋源方向圖的穩定性;理論計算結果和實測結果表面,本發明天線同時具有寬帶和雙極化特性。
【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解,構成本申請的一部分,在這些附圖中使用相同的參考標號來表示相同或相似的部分,本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請,并不構成對本申請的不當限定。在附圖中:
圖1是本發明整體結構示意圖。
[0017]圖2是本發明結構示意圖。
[0018]圖3是本發明介質板及反射陣列圖案的結構示意圖。
[0019]圖4是圖3所示反射陣列圖案的相移量隨十字結構長度變化的示意圖。
[0020]圖5是本發明反射陣列圖案的側面布局結構不意圖。
[0021 ]圖6是本發明在32GHz時兩個主極化的輻射方向圖。
[0022]其中:1、平面反射板;101、反射陣列;1011、十字實心金屬條;1012、外十字形環;102、介質板;2、雙極化饋源;201、多模喇叭;3、正交膜耦合器;301、正交極化端口; 4、金屬背板;501、支撐架。
【具體實施方式】
[0023]為使本申請的目的、技術方案和優點更加清楚,以下結合附圖及具體實施例,對本申請作進一步地詳細說明。
[0024]在以下描述中,對“一個實施例”、“實施例”、“一個示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的實施例或示例可以包括特定特征、結構、特性、性質、元素或限度,但并非每個實施例或示例都必然包括特定特征、結構、特性、性質、元素或限度。另外,重復使用短語“根據本申請的一個實施例”雖然有可能是指代相同實施例,但并非必然指代相同的實施例。
[0025]為簡單起見,以下描述中省略了本領域技術人員公知的某些技術特征。
[0026]根據本申請的一個實施例,提供一種雙極化平面反射陣天線,如圖1所示,本發明的雙極化平面反射陣列天線,包括饋源2、正交膜耦合器3、介質板102、反射陣列101、金屬背板4和支撐架5構成。連接正交膜耦合器3的饋源2通過支撐架5固定在介質板102的上方136mm;反射陣列101印制在介質板102的正面,介質板102的背面和金屬背板4直接通過塑料螺絲固定;天線通過正交膜耦合器3的兩個正交極化端口 301給饋源多模喇叭2饋電,整體饋源和正交膜耦合器的結構沿支撐架501放置,與介質板102的法線方向成25度的夾角。
[0027]參見圖2,本發明的饋源2采用多模喇叭201加載正交膜耦合器3的形式,由多模喇叭201、矩形波導轉圓形波導過渡202和正交膜耦合器3構成,兩者通過標準法蘭相連。多模喇叭口徑為18mm、喇叭長為6mm,多模段口徑為11mm、多模段