[发明专利]波导馈源及天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线馈源领域，尤其涉及一种波导馈源及应用该波导馈源的天线。

背景技术

馈源是天线的心脏，它用作高增益聚集天线的初级辐射器，为反射面(抛物面反射面)天线提供有效的照射，对经反射面反射而来的电磁波进行整理，使其极化方向一致并进行阻抗变换，由波导馈源辐射出来的电磁波散射于反射面板上。然后通过反射面将电磁波传播至大气空间。其中波导馈源包括各种各样的馈源，如波导馈源一般应用于反射面天线中，然而一般的波导馈源辐射出来的电磁波束通常为70度左右，因此，在天线设计中一般的波导馈源不能满足设计要求。

发明内容

基于此，本发明一种电磁波束辐射范围宽，且体积相对较小的波导馈源。

本发明还提供一种应用该波导馈源的天线。

一种天线包括一波导馈源及用于反射电磁波的反射单元，所述波导馈源包括一端开口一端封闭的波导、设置于波导内的电磁复合材料单元及电磁辐射单元，所述电磁复合材料单元设置在电磁辐射单元与波导的封闭端之间；电磁辐射单元接收电信号并将电信号后转化为电磁波，电磁复合材料单元包括至少一片电磁复合材料片层，每一电磁复合材料片层包括片状基板和设置在片状基板上的多个人造微结构；所述每一电磁复合材料片层的折射率由中间区域向两端逐渐增大。

进一步地，所述波导为矩形波导。

进一步地，所述矩形波导一侧面上设置有一通孔，所述电磁辐射单元一端穿过所述通孔并伸入矩形波导中。

进一步地，所述电磁辐射单元为一金属制成的圆柱形探针。

进一步地，所述电磁复合材料片层上的人造微结构呈矩阵式排布且人造微结构尺寸由中间向两端逐渐增大，所述电磁复合材料片层的中间区域上的人造微结构尺寸最小。

一种波导馈源包括一端开口一端封闭的波导、设置于波导内的电磁复合材料单元及电磁辐射单元，所述电磁复合材料单元设置在电磁辐射单元与波导的封闭端之间；电磁辐射单元接收电信号并将电信号后转化为电磁波，电磁复合材料单元包括至少一片电磁复合材料片层，每一电磁复合材料片层包括片状基板和设置在片状基板上的多个人造微结构；所述每一电磁复合材料片层的折射率由中间区域向两端逐渐增大。

进一步地，所述人造微结构的排布方向一致。

进一步地，所述人造微结构的排布方向不一致。

进一步地，所述人造微结构光轴由每一电磁复合材料片层的中间区域向两侧逐渐旋转。

进一步地，所述电磁复合材料片层的中间区域中的人造微结构光轴与处于两端的人造微结构光轴相互垂直。

相比现有技术，在波导中填充或者设置有特定折射率分布的电磁复合材料单元，可以使电磁辐射单元产生的电磁波发散，进而从波导口辐射出来电磁波束辐射范围角度超过100度，从天线设计中，所述波导馈源电磁波束辐射范围满足要求。

附图说明

图1是本发明天线中一实施例的侧面示意图；

图2为图1所示天线中的波导馈源立体图；

图3为图2所示波导馈源中的电磁复合材料单元的折射率分布示意图；

图4为图3所示电磁复合材料单元的一实施方式具体结构示意图；

图5为图4所示电磁复合材料单元的另一实施方式具体结构示俯视图；

图6为图5所示电磁复合材料层中的平面雪花状的人造微结构示意图；

图7为图5所示电磁复合材料层中的立体雪花状的人造微结构示意图；

图8为图6所示电磁复合材料层中的立体雪花状的人造微结构示意图。

具体实施方式

下面结合相关附图及具体实施例对本发明做进一步的描述：

请参阅图1，本发明天线中一实施例的侧面示意图。所述天线10包括一波导馈源12及用于反射波导馈源12辐射的电磁波的反射单元11。在本实施方式中，所述反射单元11采用金属材料制成的曲面状的反射面板。

请一并参阅图2，波导馈源12包括一端开口一端封闭的波导121、设置于波导121内电磁复合材料单元122及电磁辐射单元123。在本实施方式中，所述波导121为矩形波导且在波导121一侧面上设置有一通孔102，所述电磁辐射单元123一端穿过所述通孔102并伸入波导121中，所述电磁辐射单元123为一铜轴电缆且伸入波导121内的部分为裸露的铜缆，用于接收处理电路的电信号并将电信后转化为电磁波信号。在其他实施方式中，所述波导121为圆波导。