[发明专利]平面反射阵天线及其形成方法

权利要求书

1.一种平面反射阵天线，其特征在于，包括：

N×N反射阵天线结构，其中N为大于1的正整数；所述N×N反射阵天线结构由反射阵天线单元采用均匀矩形排列方式构建形成；其中，所述反射阵天线单元包括第一基板和第一金属载板；所述第一基板包括依次重叠的第一层基板，第二层基板，第三层基板以及第四层基板；其中，所述第一层基板上设有矩形贴片谐振结构，所述第二层基板，所述第三层基板以及所述第四层基板连接构成液晶槽用于装载液晶，其中，所述第三层基板中间挖槽，置于所述第四层基板之上用于装载液晶，所述第二层基板覆盖所述第三层基板完成所述液晶的封装；所述第四层基板上设有液晶延迟线，所述第二层基板上设有矩形细槽的孔径面，用于将电磁波耦合到所述第四层基板并作用于所述液晶延迟线上；所述反射阵天线结构按所述反射阵天线单元的结构分层制造，包括：第二基板和第二金属载板，所述第二基板包括依次重叠的贴片层，槽缝层，液晶层以及延迟线层；

偏压加载模块，所述偏压加载模块设置在所述液晶延迟线的末端，通过所述偏压加载模块调节施加在所述第二层基板和所述第四层基板之间的液晶上的偏置电压实现对所述反射阵天线单元的反射相位的动态控制。

2.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述偏压加载模块调节施加在所述孔径面和所述液晶延迟线之间填充的液晶上的偏置电压。

3.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述偏压加载模块通过调节所述偏置电压的大小控制所述液晶的介电常数的变化，实现对所述反射阵天线单元的相位补偿。

4.如权利要求3所述的平面反射阵天线，其特征在于，通过所述单元反射阵天线单元的结构设计得到所述介电常数与移相补偿量关系曲线，由阵列理论计算得到反射阵天线平面的相位分布，并将所需相移量与相应介电常数进行对应。

5.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述液晶延迟线为螺旋线结构。

6.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述第一基板和所述第一金属载板之间设有空气层；所述第二基板和所述第二金属载板之间设有空气层。

7.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述偏压加载模块通过底部所述第一金属载板用低频连接线与FPGA电压输入相连。

8.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述反射阵天线结构采用偏馈的馈电方式，将馈电喇叭天线放置于反射阵面正中心法线偏X轴的10°方向上。

9.如权利要求1所述的平面反射阵天线，其特征在于，所述偏压加载模块使用FPGA结合高压DAC设计，可实现电压0-30V步进可调，单独、程序控制。

10.一种平面反射阵天线的形成方法，采用如权利要求1至9中任意一项所述的平面反射阵天线，其特征在于，包括：

形成一反射单元结构，包括形成第一基板和第一金属载板，所述第一基板和所述第一金属载板重叠且所述第一基板和第一金属载板之间设有空气层；所述第一基板由依次重叠的第一层基板，第二层基板，第三层基板以及第四层基板组合形成；其中，所述第一层基板上设有矩形贴片谐振结构，所述第二层基板，所述第三层基板以及所述第四层基板连接构成液晶槽用于装载液晶，其中，所述第三层基板中间挖槽，置于所述第四层基板之上用于装载液晶，所述第二层基板覆盖所述第三层基板完成所述液晶的封装；所述第四层基板上设有液晶延迟线，所述第二层基板上设有矩形细槽的孔径面，用于将电磁波耦合到所述第四层基板并作用于所述液晶延迟线上；所述液晶延迟线末端设有偏压加载模块；以及

基于形成的所述反射单元结构，采用N×N个所述反射单元结构按照均匀矩形排列方式形成N×N反射阵天线结构；其中，所述反射阵天线结构按所述反射阵天线单元的结构分层制造，形成第二基板和第二金属载板，其中，所述第二基板由依次重叠的贴片层，槽缝层，液晶层以及延迟线层组合形成。