[发明专利]一种反射式面天线

说明书

本发明公开了一种反射式面天线，包括反射面、反射阵、馈源和副反射面；所述反射面为底部剖平的圆弧形天线，反射面底部剖平，并在剖平处设有反射阵，反射阵的中心，即反射面的中心开口处设有馈源，馈源的正上方设置副反射面；所述馈源用于辐射电磁波能量，通过副反射面将电磁波能量反射至反射面和反射阵上，反射阵上的反射阵单元进行相位补偿后，实现反射面、反射阵同时工作以达到高增益目的。本发明结合了反射面天线和反射阵天线二者的优点，实现了现有反射式面天线的小型化，极大降低了反射式面天线的剖面高度。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种反射式面天线。

背景技术

天线是微波点对点中继通信系统，卫星通信系统等的关键部件。天线系统的小型化是天线设计领域的热点和难点之一，尤其是在天线小型化的情况下不损失天线性能。传统反射面天线是由反射面和馈源组成，反射阵天线则是由反射阵和馈源组成，两者区别主要是反射面天线的反射面是类抛物面、双曲面状曲面，反射阵天线的反射阵则是平板状。目前这两种天线形式剖面高度都比较高，其应成于通信系统中时会将通信系统的整体剖面增加。高的剖面使用这类天线通信系统将无法在某些场景应用。

发明内容

技术目的：针对现有技术中反射面天线剖面较高的缺陷，本发明公开了一种反射式面天线，结合了反射面天线和反射阵天线，实现了现有反射式面天线的小型化，极大降低了反射式面天线的剖面高度。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案。

一种反射式面天线，其特征在于：包括反射面、反射阵、馈源和副反射面；所述反射面为底部剖平的圆弧形天线，反射面底部剖平，并在剖平处设有反射阵；反射阵的中心，即反射面的中心开口处设有馈源，馈源的正上方设置副反射面；所述馈源用于辐射电磁波能量，通过副反射面将电磁波能量反射至反射面和反射阵上，反射阵上的反射阵单元进行相位补偿后，实现反射面、反射阵同时工作。

优选地，所述反射阵包括若干反射阵单元，反射阵单元采用正方形的双层贴片结构。

优选地，所述反射阵单元包括上层贴片、下层贴片和介质，所述反射底板上设有介质，所述介质为底部镂空的一层台阶式框架，介质的顶端设有上层贴片，介质的底部镂空处、与反射底板相对处设有下层贴片。

优选地，所述介质的上层形状为棱台，下层为底部镂空的立方体，介质的底面尺寸与反射阵单元的尺寸相同，介质的上层棱台用于承托上层贴片，棱台上表面尺寸与上层贴片尺寸相同，棱台下表面的尺寸大于或等于上层贴片尺寸。

优选地，所述上层贴片、下层贴片均为正方形，且均采用金属材料，所述介质采用非金属材料；所述反射面、上层贴片、下层贴片和反射底板采用金属材料或者表面金属化的非金属材料。

优选地，反射阵单元的相位补偿值计算公式为：

Φn＝Φ0-π-k0 * Rn +2mπ+Wn

其中，Φn为第n个反射阵单元的相位补偿值，Φ0为反射面边缘的反射相位信息；k0为空气中电磁波波数，Rn为馈源相心和第n个反射阵单元中心的距离，为定值；m为整数；Wn为第n个反射阵单元上添加的噪声相位。

优选地，所述Rn的计算公式为：

Rn=（ρn²+Hn²）^0.5

其中，ρn为第n个反射阵单元中心和反射面中心距离，Hn为馈源相心和反射阵的距离。

优选地，根据反射阵单元的相位补偿值计算反射阵单元中下层贴片的周长，其计算过程为：

L= f(Φ)