[发明专利]宽波束毫米波圆极化天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线，尤其涉及一种宽波束毫米波圆极化天线。

背景技术

随着毫米波技术的迅速发展，其应用领域不断扩大到包括无人驾驶、医疗成像、移动通信等诸多领域，在国防和现代化战争中更是发挥着巨大作用，毫米波雷达以及电子对抗系统在各种军用平台中得到了广泛的应用。

在许多应用场景中，系统要求毫米波天线具有很宽的波束，比如达到120度的波束宽度，来满足一个大角度空域的覆盖。毫米波天线的实现形式有微带天线、振子天线以及波导喇叭天线等。要实现天线的圆极化，对于微带天线来说可以进行切角处理或者双馈点馈电，对于振子天线可以用两个线极化天线来合成，但是都存在加工精度要求高以及损耗较大的缺点。圆极化波导喇叭天线通过圆极化转换器可以方便的实现从线极化到圆极化的转化，辐射效率也很高。但是以上三种天线的波束宽度一般在90度以内，未达到如120度的超宽波束。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种波束宽度能达到90度以上，满足系统的电气性能指标要求及机械性能指标要求的宽波束毫米波圆极化天线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种宽波束毫米波圆极化天线，包括毫米波圆极化天线组件以及介质透镜，所述介质透镜设置在所述毫米波圆极化天线组件一侧并连接在所述毫米波圆极化天线组件上；并且，所述介质透镜上设有与所述毫米波圆极化天线组件的辐射口正对的凹面，所述凹面的开口背向所述辐射口。

优选地，所述毫米波圆极化天线组件包括锥形转换器和圆波导矩形波导转换器，所述圆波导矩形波导转换器安装在所述锥形转换器的外周尺寸较大的一端上；所述介质透镜于所述锥形转换器的外周尺寸较小的一端上连接在所述锥形转换器上。

优选地，所述圆波导矩形波导转换器内嵌在所述锥形转换器的外周尺寸较大的一端，并通过第一紧固件固定连接所述锥形转换器。

优选地，所述介质透镜包括设置在所述锥形转换器一侧的平板部、连接在所述平板部周缘的支撑部，所述支撑部向所述锥形转换器方向延伸并连接在所述锥形转换器上；所述凹面正对所述锥形转换器的辐射口开设在所述平板部上。

优选地，所述平板部为圆形平板，其直径不大于所述锥形转换器的最大外周尺寸。

优选地，所述支撑部垂直连接在所述平板部的周缘，并通过第二紧固件连接所述锥形转换器。

优选地，所述介质透镜为低损耗、低介电常数的非金属材料制成的非金属透镜。

优选地，所述介质透镜为聚四氟乙烯透镜。

优选地，所述凹面的直径与所述毫米波圆极化天线组件的工作波长一致。

优选地，所述凹面的直径大于或等于所述毫米波圆极化天线组件的辐射口的直径。

本发明的宽波束毫米波圆极化天线，通过在毫米波圆极化天线组件上增设介质透镜，完美的解决了展宽天线波束的问题，波束宽度能达到90度以上，满足系统的电气性能指标要求及机械性能指标要求。介质透镜的结构较为简单，加工方便，成本低，以非常低的代价实现了系统的性能要求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的宽波束毫米波圆极化天线的俯视图；

图2是本发明一实施例的宽波束毫米波圆极化天线的仰视图；

图3是本发明一实施例的宽波束毫米波圆极化天线的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-3所示，本发明一实施例的宽波束毫米波圆极化天线，包括毫米波圆极化天线组件2以及介质透镜1。介质透镜1设置在毫米波圆极化天线组件2一侧并连接在毫米波圆极化天线组件2上；并且，介质透镜1上设有与毫米波圆极化天线组件2的辐射口20正对的凹面10，凹面10的开口背向辐射口20。

毫米波圆极化天线组件2用于可以辐射和接收毫米波频段的圆极化电磁波，所产生的天线方向图为一个定向的波束；介质透镜1在毫米波圆极化天线组件2上可以明显地展宽天线的波束，满足在特定应用领域如电子对抗中对宽天线波束的要求。

毫米波圆极化天线组件2的中部设有贯通其上下两端的通道，以图3所示宽波束毫米波圆极化天线放置方向为例，毫米波圆极化天线组件2的通道的顶部开口形成辐射口20。