[发明专利]带有频选结构的频段共享口径的四频高增益天线

权利要求书

1.一种带有频选结构的频段共享口径的四频高增益天线，其特征在于，包括：

至少一个初级馈源，用于发射和接收电磁波；

调相阵面，用于将所述至少一个初级馈源发射的球面波转换为第一平面波，或者接收第二平面波并汇聚到所述至少一个初级馈源内；以及

天线支撑结构，所述天线支撑结构分别与所述至少一个初级馈源和所述调相阵面相连，用于固定所述至少一个初级馈源与所述调相阵面的相对位置。

2.根据权利要求1所述的带有频选结构的频段共享口径的四频高增益天线，其特征在于，所述调相阵面包括：

第一介质板，所述第一介质板的上表面和下表面分别设置有第一金属电路图案和第二金属电路图案，且所述第一金属电路图案包括第一类调相单元和第二类调相单元，其中，所述第一类调相单元通过旋转单元角度补偿第一频段相位，所述第二类调相单元通过变化单元尺寸补偿第二频段相位；

第一泡沫层；

第二介质板，所述第二介质板的上表面设置有第三金属电路图案，以通过所述第三金属电路图案和所述第二金属电路图案对电磁波频率进行空间选择；

第二泡沫层；

第三介质板，所述第三介质板的上表面设置有第四金属电路图案，以通过对所述第四金属图案的大小进行调整，进而获取第三频段相位和第四频段相位；以及

第三泡沫层和金属地板。

3.根据权利要求1所述的带有频选结构的频段共享口径的四频高增益天线，其特征在于，初级馈源为抛物面天线的馈源天线。

4.根据权利要求3所述的带有频选结构的频段共享口径的四频高增益天线，其特征在于，所述初级馈源在Ka频段为双圆极化形式，且在Ku频段为双线极化形式。

5.根据权利要求1所述的带有频选结构的频段共享口径的四频高增益天线，其特征在于，所述第一金属电路图案为边角带有切口的方形贴片与切口圆环组合得到，其中，边角带有切口的方形贴片为所述第一类调相单元，且切口圆环为所述第二类调相单元。

6.根据权利要求1所述的带有频选结构的频段共享口径的四频高增益天线，其特征在于，所述第二金属电路图案和所述第三金属电路图案均为方形槽与方形环组合得到，以使得在预设频率下的带通和带阻满足预设条件。

7.根据权利要求1所述的带有频选结构的频段共享口径的四频高增益天线，其特征在于，所述第四金属电路图案由双方环内嵌方形贴片得到，通过调节边长大小进行相位补偿。

8.根据权利要求5或7所述的带有频选结构的频段共享口径的四频高增益天线，其特征在于，当所述第一金属图案和所述第四金属图案的频点处用于笔形波束聚焦时，所需的空间相位补偿根据以下公式得到：

其中，f为设计频点，为第mn个单元的相位补偿，k为自由空间波数，为阵列中心到所述第mn个单元的位置矢量，为初级馈源到所述第mn个单元的位置矢量，为天线最大辐射方向单位矢量，Δφ为参考相位，N为任意整数。

9.根据权利要求1-8任一项所述的带有频选结构的频段共享口径的四频高增益天线，其特征在于，所述至少一个初级馈源包括第一至第三初级馈源。