[发明专利]近场偏馈毫米波双反射面天线及其控制方法、控制仿真方法

说明书

本发明中公开了一种近场偏馈毫米波双反射面天线及其控制方法、控制仿真方法，所述毫米波双反射面天线包括主反射面、副反射面和馈源，所述馈源发射出的波束经副反射面反射到主反射面后，经主反射面聚焦射出形成聚焦波束；所述副反射面位于馈源波束出射方向上，所述副反射面可沿一直线轨迹运动，所述直线轨迹位于馈源波束出射方向所在的竖直平面内，所述副反射面沿所述直线轨迹运动时，所述聚焦波束的出射方向保持不变。通过控制副反射面沿特定的轨迹运动，实现了毫米波双反射面天线焦距调节的同时，保证天线主反射面聚焦波束方向能够保持不变，满足天线近场变焦的功能需求。

技术领域

本发明涉及毫米波天线技术领域，特别涉及一种近场偏馈毫米波双反射面天线及其控制方法、控制仿真方法。

背景技术

近年来，随着毫米波技术的发展，在大功率毫米波无线能量传输、毫米波成像、毫米波等离子体加热和毫米波人员拒止等领域获得了越来越多的应用。在其中的一些应用中(如毫米波无线能量传输、毫米波人员拒止)，目标处于发射天线近场区，同时目标与发射天线之间的距离实时变化。为了提高到达目标处的功率，需要实时调节毫米波发射天线聚焦焦点位置，使目标始终位于菲涅峰内。

文献“Millimetre wavelength variable focusingantenna for power beamingand active denialsystems，IET Microw.Antennas Propag.,2015，Vol.9,pp.1167–1172”公开了一种毫米波可变焦反射面天线，通过改变副反射面位置从而实现天线聚焦焦点可变；但这种天线属于正馈双反射面天线，存在副面遮挡和不便于运输收藏等问题。申请号为CN201410608758.3的专利文献公开了一种毫米波可变焦偏馈反射面天线，通过控制副反射面内的压强使得副反射面发生形变，从而实现反射面聚焦焦点位置的调节；但这种天线的调节过程中，在改变反射面聚焦焦点位置的同时还会改变天线聚焦波束的出射方向，影响天线系统的使用效果。

发明内容

本发明针对现有近场偏馈毫米波反射天线系统在焦距调节过程中，天线聚焦波束的出射方向会随之改变的问题，提供一种近场偏馈毫米波双反射面天线及其控制方法、控制仿真方法，以实现在天线焦距调节过程中，保证天线聚焦波束出射方向保持不变。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

近场偏馈毫米波双反射面天线，包括主反射面、副反射面和馈源，所述馈源发射出的波束经副反射面反射到主反射面后，经主反射面聚焦射出形成聚焦波束；

所述副反射面位于馈源波束出射方向上，所述副反射面可沿一直线轨迹运动，所述直线轨迹位于馈源波束出射方向所在的竖直平面内，所述副反射面沿所述直线轨迹运动时，所述聚焦波束的出射方向保持不变。

上述技术方案中，进一步地，所述直线轨迹与馈源波束出射方向之间呈一设定的倾斜角度。

上述技术方案中，进一步地，所述直线轨迹相对馈源波束出射方向朝下方倾斜设置，所述直线轨迹与馈源波束出射方向之间的倾斜角度根据所述双反射面天线参数通过电磁仿真方法确定。

上述技术方案中，进一步地，所述副反射面沿直线轨迹运动的范围根据所述双反射面天线参数、聚焦波束的聚焦范围通过电磁仿真方法确定。

上述技术方案中，进一步地，所述副反射面设置在一运动机构上，所述运动机构上设置有直线导轨，所述副反射面可沿所述直线导轨运动。

上述技术方案中，进一步地，所述主反射面、馈源分别设置在一底座支架上，所述主反射面、馈源位于底座支架的一端，所述运动机构相对设置于底座的另一端。

本发明还提供一种近场偏馈毫米波双反射面天线的控制方法，通过控制副反射面运动对聚焦波束的出射焦距位置进行调节，并使聚焦波束的出射方向保持不变；包括：