[发明专利]一种反射传输阵列天线及其构建方法

说明书

一种反射传输阵列天线及其构建方法。包括：根据每个反射单元的中心坐标以及极子的长度，对第一介质基板上下表面的金属层进行刻蚀，以得到反射阵列天线；根据每个传输单元的中心坐标以及极子的长度，对第二介质基板上下表面的金属层进行刻蚀，每个传输单元包括对称设置于第二介质基板上下表面的多个极子；在第二介质基板上开设通孔，并在通孔的内壁形成金属层，以得到传输阵列天线，通孔贯穿对称设置于第二介质基板上下表面的极子；将反射阵列天线与传输阵列天线间隔指定距离平行设置，且反射阵列天线具有极子的一侧远离传输阵列天线，以得到反射传输阵列天线。本发明提供的反射传输阵列天线具有低剖面、高效率以及多极化的特点。

技术领域

本发明涉及微波及毫米波天线技术领域，具体涉及一种反射传输阵列天线及其构建方法。

背景技术

为了实现多频以及双向的辐射，现有的反射传输阵列天线中，传输阵列天线大多采用多层频率选择表面构成，通过改变阵列中每个单元的尺寸对单元的传输相位进行控制，然而，单层结构的传输单元很难达到360°移相范围，因此，往往将多层传输单元沿纵向按照一定间隔叠加起来，两层之间为介质或者空气，从而扩展单元的移相范围，但这导致整个阵列的剖面变的很大，不利于系统的集成。因此，如何提供一种低剖面的反射传输阵列天线，成为一项亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种反射传输阵列天线及其构建方法，以减小反射传输阵列天线的剖面。

为达到上述目的，本发明提供一种反射传输阵列天线的构建方法，所述方法包括：

根据每个反射单元的中心坐标以及极子的长度，对第一介质基板上下表面的金属层进行刻蚀，以得到反射阵列天线；

根据每个传输单元的中心坐标以及极子的长度，对第二介质基板上下表面的金属层进行刻蚀，每个传输单元包括对称设置于所述第二介质基板上下表面的多个极子；

在所述第二介质基板上开设通孔，并在所述通孔的内壁形成金属层，以得到传输阵列天线，所述通孔贯穿所述对称设置于所述第二介质基板上下表面的极子；

将所述反射阵列天线与所述传输阵列天线间隔指定距离平行设置，且所述反射阵列天线具有极子的一侧远离所述传输阵列天线，以得到反射传输阵列天线。

在本发明一实施例中，所述每个反射单元中的极子的长度和所述每个传输单元中的极子的长度通过以下方法确定：

确定所述反射单元中的极子的长度与补偿相位的第一关系曲线，并确定所述传输单元中的极子的长度与补偿相位的第二关系曲线；

根据所述每个反射单元的中心坐标，确定每个反射单元的补偿相位；

根据所述每个传输单元的中心坐标，确定每个传输单元的补偿相位；

在所述第一关系曲线中，确定与每个反射单元的补偿相位对应的极子的长度；

在所述第二关系曲线中，确定与每个传输单元的补偿相位对应的极子的长度。

在本发明一实施例中，所述每个反射单元的补偿相位与所述每个传输单元的补偿相位通过以下公式确定：

其中，k₀是真空中的传播常数，d_i代表馈源相位中心到第i个反射单元或第i个传输单元的距离；(x_i,y_i)是第i个反射单元或第i个传输单元的中心坐标；为反射阵列天线的辐射方向；φ_R(x_i,y_i)是第i个反射单元或第i个传输单元的补偿相位。

本发明实施例还提供一种反射传输阵列天线，包括：