[实用新型]毫米波相控阵天线及天线设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其是涉及一种毫米波相控阵天线及天线设备。

背景技术

随着新型的通信、雷达、射电天文学和遥控系统的发展，毫米波和亚毫米波的应用也日益广泛，其中包括远距离通信的局部配置、保密通信、精密雷达系统、气象监测和高灵敏度射电望远镜等，其都是利用毫米波的特性完成相应功能，任何毫米波系统的基本部分都是天线，该频段的天线均能以紧凑的体积实现高增益和高精确的指向性。传统的毫米波天线包括透镜天线和抛物面反射天线，其中，透镜天线是一种能够通过电磁波将点源或线源的球面波或柱面波转换为平面波从而获得笔形、扇形或其他形状波束的天线，通过设计合适的透镜表面形状和折射率，调节电磁波的相速以获得辐射口径上的平面波，从结构角度分析，即在振子或喇叭形辐射器前装有透镜，从而使辐射量集中成窄的射束。抛物面反射天线由抛物面反射器和设置其焦点处的馈源组成的面状天线，由馈源发出的球面电磁波经抛物面反射后，成方向性很强的平面波束向空间辐射，可以将无线信号直线发射到卫星或者其他抛物面接收天线。

由于透镜天线和抛物面反射天线一旦设计成型，则其焦点位置被唯一确定，实际使用中焦点无法可调导致诸多问题出现，因此，机械式双反射面天线应运而生，其通过机械调整两个反射面之间的相对位置关系实现调整焦点的空间位置的目的。

尽管机械式双反射天线能够在设定范围内调整焦点的空间位置，然而，由于该焦点空间位置是通过机械调整方式实现的，改变两个反射面之间的相对位置即为调整两个发射面的机械位置，调整机械位置所需要的调整周期长且调整精度低，即导致调整天线焦点的空间位置出现响应速度慢、调整精度低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种毫米波相控阵天线，以解决现有技术中存在的毫米波天线通过改变两个反射面的机械位置以调整焦点的空间位置时导致焦点调整的响应速度慢、调整精度低的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种毫米波相控阵天线，包括用于生成及辐射毫米波信号的馈源和至少两个调整组件；

每个调整组件均包括反射单元、接地单元、偏置电压单元和具有液晶分子层的液晶单元，反射单元和接地单元分别设置在液晶分子层的两侧，反射单元用于接收馈源所辐射的毫米波信号及用于反射波束；

偏置电压单元的正极与反射单元连接、负极与接地单元连接，以使液晶分子层中的液晶分子的介电常数发生设定变化进而以使反射单元反射波束的相位值发生相应变化。

作为上述技术方案的进一步改进，至少两个调整组件沿同一圆周方向均匀设置形成阵列环，馈源与阵列环的圆心相对设置。

作为上述技术方案的进一步改进，阵列环为多个，多个阵列环的圆心重合且多个阵列环在同一平面上依次间隔设置。

作为上述技术方案的进一步改进，阵列环为3个。

作为上述技术方案的进一步改进，液晶单元包括相对且间隔设置的两个聚合物涂层，液晶分子层设置两个聚合物涂层之间；

反射单元设置在其中一个涂层上背离液晶分子层的一侧，接地单元设置在另一个涂层上背离液晶分子层的一侧。

作为上述技术方案的进一步改进，液晶单元还包括相对且间隔设置的石英晶层和硅基层，两个聚合物涂层均设置石英晶层与硅基层之间；

反射单元的一端镶嵌入石英晶层中、另一端镶嵌入聚合物涂层中，接地单元设置硅基层与聚合物涂层之间。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括介质基板，阵列环设置在介质基板上，阵列环的圆心与介质基板的中心重合。

作为上述技术方案的进一步改进，馈源包括用于生成毫米波信号的功率单元和用于辐射毫米波信号的喇叭单元，喇叭单元的喇叭口与阵列环的圆心相对设置。

作为上述技术方案的进一步改进，馈源为可动设置且能够靠近或远离阵列环。