多波束平面贴片透镜天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103050782A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103050782A(43)申请公布日2013.04.17(21)申请号201310019964.6(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(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.H01Q13/02(2006.01)H01Q15/02(2006.01)H01Q19/06(2006.01)H01Q21/00(2006.01)H01Q1/12(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图77页(54)发明名称多波束平面贴片透镜天线(57)摘要多波束平面贴片透镜天线，涉及透镜天线。提供以平面贴片阵列天线的方式来实现多波束透镜天线，继承贴片天线加工容易、成本较低且容易赋型等特点，能有效实现电磁波的空间聚焦，并通过馈源偏焦实现良好的多波束功能的一种多波束平面贴片透镜天线。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与支撑架由介质安装环连接，所述喇叭馈源设于平面贴片阵列透镜的中心上方并固定于支撑架上，介质安装环、平面贴片阵列透镜和喇叭馈源连接。CN1035782ACN103050782A权利要求书1/1页1.多波束平面贴片透镜天线，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与支撑架由介质安装环连接，所述喇叭馈源设于平面贴片阵列透镜的中心上方并固定于支撑架上，介质安装环、平面贴片阵列透镜和喇叭馈源连接。2.如权利要求1所述多波束平面贴片透镜天线，其特征在于所述喇叭馈源设有3个喇叭。3.如权利要求2所述多波束平面贴片透镜天线，其特征在于所述喇叭采用10dB喇叭，喇叭之间的间隔为2.5mm。4.如权利要求1所述多波束平面贴片透镜天线，其特征在于所述介质安装环、平面贴片阵列透镜和喇叭馈源通过螺丝固定连接。5.如权利要求1所述多波束平面贴片透镜天线，其特征在于所述平面贴片阵列透镜设有264个贴片单元。6.如权利要求5所述多波束平面贴片透镜天线，其特征在于所述贴片单元之间的间隔为5.5mm。7.如权利要求1所述多波束平面贴片透镜天线，其特征在于所述平面贴片阵列透镜呈椭圆形，椭圆形的长边半径为132mm，椭圆形的窄边半径为66mm。8.如权利要求5所述多波束平面贴片透镜天线，其特征在于所述贴片单元为上下对称的5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。9.如权利要求7所述多波束平面贴片透镜天线，其特征在于所述中间层的厚度为17μm。2CN103050782A说明书1/3页多波束平面贴片透镜天线技术领域[0001]本发明涉及透镜天线，尤其涉及以平面贴片阵列天线的方式来实现透镜天线功能，并且通过馈源偏焦的方式实现多波束的多波束平面贴片透镜天线。背景技术[0002]多波束天线是指能产生多个锐波束的天线，这些锐波束可以合成一个或几个成形波束，以覆盖特定的空域。多波束天线目前应用十分广泛，它的实现方式有透镜式、反射面式、相控阵式和以相控阵作为反射面或透镜馈源的混合形式。[0003]多波束透镜天线是指利用透镜把馈源所辐射的能量汇聚起来形成一个锐波束，实现电磁波的空间聚焦，当透镜焦点附近设置多个馈源时，便相应形成指向不同的多个波束。这种多波束的实现方式关键就在于透镜的设计，目前主要有平面跟曲面两种形式。[0004]中国专利200480008809.3公开一种无线电波透镜天线设备，包括：半球形龙伯透镜，尺寸大于所述透镜直径的反射板，布置于透镜焦点处的主馈源以及固定馈源所需的臂。这种结构是目前用透镜实现多波束的主要方法，其结构最关键是龙伯透镜的设计，制作要求精度高，且界面处的电磁波反射问题不容忽视。[0005]中国专利201210051097.X公开一种点聚焦平板透镜天线，这种结构虽然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、造价昂贵且界面反射严重。[0006]多波束反射面天线是指在反射面焦点附近有多个馈源来形成多波束，为避免馈源系统对反射面口径的遮挡，通常采用偏置单（双）反射面的形式。这类天线的实现原理与透镜天线相类似，制作会相对简单些。[0007]中国专利99242196.9公开一种多波束抛物面天线，包括：长方形主反射面，前馈馈源，双反射面，馈源轨道，天线背架，天线支架，前馈支架，轨道支架，底盘等部件组成。这种结构