K波段平面贴片透镜天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103094713A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103094713103094713A(43)申请公布日2013.05.08(21)申请号201310020755.3(22)申请日2013.01.18(71)申请人厦门大学地址361005福建省厦门市思明南路422号(72)发明人刘颜回吕海裕柳清伙熊小平廖锟(74)专利代理机构厦门南强之路专利事务所35200代理人马应森(51)Int.Cl.H01Q19/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图7页附图7页(54)发明名称K波段平面贴片透镜天线(57)摘要K波段平面贴片透镜天线，涉及透镜天线。设有介质安装环、支撑架、喇叭馈源和平面贴片阵列透镜，所述平面贴片阵列透镜固定于介质安装环上，介质安装环固定于支撑架顶部，所述喇叭馈源设于平面贴片阵列透镜中心上方并固定于支撑架上。最关键的地方在于单元的设计，只采用一种单元的形式，通过改变单元结构的参数以及单元中开槽的摆放角度来实现0°～360°的相位响应，且在不同的相移条件下传输系数均满足|S12|≥-2dB。通过计算馈源与每个阵元间的光程差来调整阵元的贴片大小，进而弥补阵列中不同位置阵元与中心之间的光程差，使透镜达到空间聚焦的效果。CN103094713ACN103947ACN103094713A权利要求书1/1页1.K波段平面贴片透镜天线，其特征在于设有介质安装环、支撑架、喇叭馈源和平面贴片阵列透镜，所述平面贴片阵列透镜固定于介质安装环上，介质安装环固定于支撑架顶部，所述喇叭馈源设于平面贴片阵列透镜中心上方并固定于支撑架上。2.如权利要求1所述K波段平面贴片透镜天线，其特征在于所述平面贴片阵列透镜设有112个贴片单元。3.如权利要求2所述K波段平面贴片透镜天线，其特征在于所述贴片单元之间间隔为5.5㎜。4.如权利要求1所述K波段平面贴片透镜天线，其特征在于所述平面贴片阵列透镜排布成平面圆盘形。5.如权利要求4所述K波段平面贴片透镜天线，其特征在于所述圆盘形的半径为33㎜。6.如权利要求1所述K波段平面贴片透镜天线，其特征在于所述馈源喇叭采用13.5dB增益喇叭。7.如权利要求2所述K波段平面贴片透镜天线，其特征在于所述贴片单元采用上下对称的五层结构，最上层为贴片天线，最下层为贴片天线，中间层为开槽的金属基底，最上层与中间层之间为εr=2.2的Taconic材料层，最下层与中间层之间为εr=2.2的Taconic材料层。8.如权利要求7所述K波段平面贴片透镜天线，其特征在于所述开槽为“几”字型。9.如权利要求7所述K波段平面贴片透镜天线，其特征在于所述中间层的厚度为17μm。10.如权利要求7所述K波段平面贴片透镜天线，其特征在于所述εr=2.2的Taconic材料层的厚度为0.5㎜。2CN103094713A说明书1/3页K波段平面贴片透镜天线技术领域[0001]本发明涉及透镜天线，尤其是涉及K波段平面贴片透镜天线。背景技术[0002]在光学中，利用透镜能使放在透镜焦点上的点光源辐射出的球面波，经过透镜折射后变为平面波，透镜天线就是利用这一原理制作而成的。透镜天线由透镜和放在透镜焦点上的馈源组成，利用透镜把馈源的球面波或柱面波转换为平面波从而获得笔形、扇形或其他形状波束的天线。这种透镜的实现方式关键就在于透镜的设计，目前主要有平面和曲面两种形式。[0003]申请号为03825879.X的中国专利公开一种透镜天线组件，包括一个半球形透镜，一个比半球形透镜大的直径并位于所述半球形透镜的切割平面上的反射板，一个馈源，一个反射板支撑装置。这种结构可以在不减少增益的情况下接受来自大入射角的无线电波。其结构最关键是曲面透镜，制作要求精度高，有明显的界面反射。[0004]申请号为200580009846.0的中国专利公开一种龙伯透镜天线装置，包括：一天线固定架；一具有半球形龙伯透镜和反射板的天线体，以及将该天线体的反射板可拆卸地装接于天线固定架的固定装置。采用这种结构，可以更加容易安装具有反射板的龙伯透镜天线，但对龙伯透镜的曲面要求高，天线笨重且存在介质老化和界面反射。[0005]申请号为201210051097.X的中国专利公开一种点聚焦平板透镜天线，包括：一侧开口的外壳、馈源及封闭外壳开口的超材料平板透镜，所述超材料平板透镜包括靠近馈源的第一平板透镜及与第一平板透镜贴合的第二平板透镜，通过设计第一平板透镜与第二平板透镜的折射率分布，实现透镜聚焦。这种结构用超材料平板来代替传统透镜曲面，但其实质仍然是通过多层介质结构改变折射率分布来获得辐射口径上的平面波前，加工过程较为复杂。发明内容[0006]本发明的目的是提供以一种平面微带贴片阵列天