[发明专利]一种基于可调天线罩的二维波束扫描天线

权利要求书

1.一种基于可调天线罩的二维波束扫描天线，其特征在于：包括贴片天线辐射源(1)、第一层可调折叠天线罩板(2)、第二层可调折叠天线罩板(3)和驱动机构(4)；

贴片天线辐射源(1)、第一层可调折叠天线罩板(2)和第二层可调折叠天线罩板(3)依次间隔且平行设置，第一层可调折叠天线罩板(2)和第二层可调折叠天线罩板(3)的结构调节方向垂直，贴片天线辐射源(1)、第一层可调折叠天线罩板(2)和第二层可调折叠天线罩板(3)的几何中心在同一直线上，贴片天线辐射源(1)用于产生波束，驱动机构(4)分别与第一层可调折叠天线罩板(2)、第二层可调折叠天线罩板(3)机械连接后并分别沿各自的结构调节方向调节第一层可调折叠天线罩板(2)、第二层可调折叠天线罩板(3)的结构，实现波束的二维聚焦和扫描；

所述第一层可调折叠天线罩板(2)和第二层可调折叠天线罩板(3)的整体均为矩形手风琴式褶皱结构，第一层可调折叠天线罩板(2)、第二层可调折叠天线罩板(3)均主要由多个金属模块(21)和多个非金属模块(22)在同一平面上沿各自的结构调节方向依次交替连接构成，各个金属模块(21)与相邻非金属模块(22)连接处的两个边缘点作为两个交界点(200)，各个连接处的两个交界点(200)均与驱动机构(4)连接，并且驱动机构(4)控制同一连接处的两个交界点(200)同步运动；根据第一层可调折叠天线罩板(2)和第二层可调折叠天线罩板(3)上的相位分布分别设置第一层可调折叠天线罩板(2)、第二层可调折叠天线罩板(3)中各个金属模块(21)和非金属模块(22)的宽度；

第一层可调折叠天线罩板(2)和第二层可调折叠天线罩板(3)中，各个金属模块(21)和非金属模块(22)均包括多个褶皱单元(210)，每个褶皱单元(210)的尺寸相同且均为矩形块，同一个金属模块(21)或非金属模块(22)中的相邻褶皱单元(210)的长边侧之间呈夹角拼接后使得金属模块(21)或非金属模块(22)形成褶皱结构，同一个金属模块(21)或非金属模块(22)中的相邻褶皱单元(210)之间的夹角相同；

根据第一层可调折叠天线罩板(2)和第二层可调折叠天线罩板(3)上的相位分布，驱动机构(4)通过调节同一个金属模块(21)或非金属模块(22)中的相邻褶皱单元(210)之间的夹角，从而实现第一层可调折叠天线罩板(2)、第二层可调折叠天线罩板(3)中各个金属模块(21)和非金属模块(22)的宽度设置。

2.根据权利要求1所述的一种基于可调天线罩的二维波束扫描天线，其特征在于：

所述贴片天线辐射源(1)主要由同轴线(12)与贴片天线(11)电连接组成，由同轴线(12)向贴片天线(11)进行馈电；所述贴片天线(11)包括金属辐射贴片(111)、介质基板(112)和金属地平面(113)，金属辐射贴片(111)、介质基板(112)和金属地平面(113)依次层叠布置，同轴线(12)的内导体与金属辐射贴片(111)电连接，外导体与金属地平面(113)电连接；贴片天线辐射源(1)的靠近金属辐射贴片(111)一侧依次间隔布置有第一层可调折叠天线罩板(2)和第二层可调折叠天线罩板(3)。

3.根据权利要求1所述的一种基于可调天线罩的二维波束扫描天线，其特征在于：

所述贴片天线辐射源(1)与第一层可调折叠天线罩板(2)之间的间隔为第一间隔D₁，贴片天线辐射源(1)与第二层可调折叠天线罩板(3)之间的间隔为第二间隔D₂，第一间隔D₁和第二间隔D₂通过以下公式进行设置：

λ/2πD₁+D₂≤10λ

其中，λ为二维波束扫描天线的工作波长，c₀为自由空间波速，取值为3×10⁸m/s，f为二维波束扫描天线的工作频率。