[发明专利]双极化光控微波天线

权利要求书

1.一种光控微波天线（10），包括：

i）天线阵列（12’），包括多个天线元件（18’），所述天线元件（18’）包括：

-波导（20’），用于以操作频率在第一开口端部分（22）与设置在第一端部对面的第二端部（24）之间引导微波辐射，所述第二端部（24）具有形成在所述第二端部（24）的至少一部分中的透光部分（25、45），

-两个光学可控半导体元件（32），设置在所述第二端部（24）的透光部分（25、45）前面的所述波导（20’）内，所述半导体元件（32）中的每一个在入射光的控制下改变其材料特性，特别是对所述操作频率的微波辐射的反射率，

-可控光源（34），设置在所述第二端部（24）的透光部分（25、45）处或附近，用于将受控光束（36）投射到所述半导体元件（32）上，以控制其材料特性，特别是其反射率，以及

-隔板（19），设置在所述第二端部（24）的透光部分（25、45）前面的所述波导（20’）内并将所述波导（20’）分为两个波导部分（201、202），其中，在每个波导部分（201、202）中设置有两个所述半导体元件（32）中的一个，以及

ii）馈源（14），用于利用所述操作频率的微波辐射（16）照射所述天线阵列（18’）和/或从所述天线阵列（18’）接收所述操作频率的微波辐射（16），以发送和/或接收微波辐射。

2.根据权利要求1所述的微波天线，

其中，所述波导（20’）具有方形截面且所述隔板（19）被设置为将所述波导（20’）分为所述波导部分（201、202），每个波导部分具有矩形截面，特别是相同的矩形截面。

3.根据权利要求1所述的微波天线，

其中，所述波导（20’）具有圆形或椭圆形截面且所述隔板（19）被设置为将所述波导（20’）分为所述波导部分（201、202），每个波导部分具有半圆形或半椭圆形截面，特别是相同的半圆形或半椭圆形截面。

4.根据前述任一项权利要求所述的微波天线，

其中，所述隔板（19）包括面向所述波导（20’）的第一端部的方向的阶形轮廓。

5.根据权利要求4所述的微波天线，

其中，所述隔板（19）包括具有多个台阶的阶形轮廓，所述多个台阶在3至10个范围内，特别是4至6个范围内。

6.根据前述任一项权利要求所述的微波天线，

其中，所述馈源（14）被配置为利用微波辐射（16）照射所述天线阵列（18’）和/或从所述天线阵列（18’）接收微波辐射（16），所述辐射（16）具有一种或两种不同的极化，特别是具有一种或两种不同的线性极化、圆极化或椭圆极化。

7.根据权利要求6所述的微波天线，

进一步包括馈源控制单元，用于控制所述馈源（14），以利用具有预定极化的微波辐射（16）照射所述天线阵列（18’）和/或从所述天线阵列（18’）接收具有预定极化的微波辐射（16）。

8.根据前述任一项权利要求所述的微波天线，

其中，所述半导体元件（32）被配置为在导体与电介质之间切换其材料特性，使所反射的微波信号的相位在所述波导（20’）中改变180°。

9.根据前述任一项权利要求所述的微波天线，

其中，所述半导体元件（32）被形成为设置在所述波导（20’）的两个相向侧壁（28、29）之间、特别是接触这两个相向侧壁的立柱。

10.根据权利要求9所述的微波天线，

其中，所述半导体元件（32）的宽度在所述波导的宽度的5%至50%的范围内，特别是在10%至30%的范围内。

11.根据权利要求9或10所述的微波天线，

其中，所述天线元件（18’a）进一步包括支撑元件（38），所述支撑元件（38）被配置为承载所述半导体元件（32）并被设置为在所述相向侧壁（28、29）之间与所述半导体元件（32）相邻。

12.根据权利要求2所述的微波天线，

其中，每个波导部分（20’）的矩形截面的宽度（w）在所述操作频率的微波辐射的波长的50%至90%的范围内，高度（h）在所述操作频率的微波辐射的波长的25%至40%的范围内。