[发明专利]一种全金属结构的极化旋转系统

权利要求书

1.一种全金属结构的极化旋转系统，包括：轴承(2)和天线(3)，其特征在于，

所述系统还包括金属极化栅(1)，所述金属极化栅(1)由其上开多个等间距排布的长直矩形缝隙的金属圆盘形成；金属极化栅(1)的数量为多个，共轴层叠放置，相邻金属极化栅(1)通过轴承(2)相连；多个金属极化栅(1)位于天线(3)上方，其中，最底层的金属极化栅(1)与天线(3)通过轴承(2)相连。

2.根据权利要求1所述的全金属结构的极化旋转系统，其特征在于，所述全金属结构的极化旋转系统在工作时，每个金属极化栅(1)共轴独立旋转；天线(3)向空间辐射电磁波，入射到金属极化栅(1)表面；通过改变金属极化栅(1)的长直矩形缝隙与天线(3)极化方向的夹角来改变天线(3)极化方向，实现极化旋转。

3.根据权利要求1所述的全金属结构的极化旋转系统，其特征在于，所述金属极化栅(1)的长直矩形缝隙的宽度为八分之一空间波长，相邻所述长直矩形缝隙的间距为四分之一空间波长。

4.根据权利要求1所述的全金属结构的极化旋转系统，其特征在于，基于极化旋转系统对最大极化旋转角度以及透射效率的需求，根据公式：确定所述金属极化栅(1)的数量，式中η为透射效率，为极化旋转角度，N为金属极化栅(1)的数量。

5.根据权利要求1所述的全金属结构的极化旋转系统，其特征在于，所述相邻金属极化栅(1)的间距，以及最底层金属极化栅(1)与天线(3)的间距，利用空间波长和电磁波入射角度，根据公式：d＝0.25×λ/cosθ确定，式中d为相邻金属极化栅(1)的间距或最底层金属极化栅(1)与天线(3)的间距，λ为空间波长，θ为电磁波入射角度。

6.根据权利要求4或5所述的全金属结构的极化旋转系统，其特征在于，所述金属极化栅(1)的长直矩形缝隙与天线(3)极化方向的夹角根据公式：确定；式中为极化旋转角度，i为第i层金属极化栅(1)，当i＝1时为最顶层金属极化栅(1)，ψi为第i层金属极化栅(1)的长直矩形缝隙与天线(3)极化方向的夹角。

7.根据权利要求1至6任一项所述的全金属结构的极化旋转系统，其特征在于，所述金属极化栅(1)的直径为400mm，厚度3mm，金属极化栅(1)的长直矩形缝隙的宽度为5mm，相邻长直矩形缝隙的间距为10mm，金属极化栅(1)的数量为2个；两层金属极化栅(1)的间距为4mm，最底层金属极化栅(1)与天线(3)的间距为4mm。

8.根据权利要求7所述的全金属结构的极化旋转系统，其特征在于，所述天线(3)工作于14.25GHz，波束扫描角度为0°～50°，所述极化旋转系统能够实现0°～90°极化旋转，交叉极化优于-30dB，透射效率优于50％。