[实用新型]一种低副瓣的高增益全封闭谐振天线

说明书

本实用新型公开了一种低副瓣的高增益全封闭谐振天线，属于高增益天线技术领域，包括封闭谐振腔和位于封闭谐振腔中的馈源，封闭谐振腔的包括平行设置的部分反射表面和接地板，在部分反射表面和接地板之间设置四壁，四壁包括两个相对设置的金属电壁和两个相对设置的磁壁。本实用新型免除了传统高增益天线的馈电网络，纵向尺寸小，结构更加简单；通过部分反射表面、接地板及金属电壁和磁壁构成全封闭谐振腔，并利用与电场方向平行的金属电壁对电场的约束，及与磁场方向平行的磁壁对磁场的约束条件，使得馈源激励出的电磁场在四壁不发生边缘场的泄漏，且在E面和H面内均形成近似锥削分布的口径面场分布从而有效降低天线的副瓣电平，改善辐射特性。

技术领域

本实用新型属于高增益天线技术领域，具体涉及一种低副瓣的高增益全封闭谐振天线。

背景技术

近年来，随着天线技术的发展涌现出一些新型的高增益天线如基于超材料的高增益天线，基于Fabry-Perot谐振腔的谐振天线等。

有些应用场合(如多波束反射面天线的馈源)为了提高天线的覆盖增益，需要同时实现小口径与高增益，但天线的口径与增益是正相关的，因此要同时实现小口径与高增益就显得较困难。

基于Fabry-Perot谐振腔的谐振天线，在口径面较小情况下，由于边缘场的泄漏和口径场分布导致天线辐射方向图的副瓣较高尤其是E面，从而影响了此类天线的实际使用。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种低副瓣的高增益全封闭谐振天线，解决了现有高增益天线在口径面较小情况下，由于边缘场的泄漏和口径场分布导致天线辐射方向图的副瓣较高(尤其是E面)的问题。

技术方案：为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种低副瓣的高增益全封闭谐振天线，包括封闭谐振腔和位于封闭谐振腔中的馈源，所述的封闭谐振腔的包括平行设置的部分反射表面和接地板，在所述的部分反射表面和接地板之间设置四壁，四壁包括两个相对设置的金属电壁和两个相对设置的磁壁。

所述的馈源由微带贴片天线构成，所述的馈源设置在接地板中部。

所述的金属电壁与电场方向平行，磁壁与磁场方向平行。

所述的磁壁由人工磁导体构成。

所述的部分反射表面、接地板、金属电壁和磁壁的连接处均由紧固件连接固定。

所述的部分反射表面和金属接地板间的中心距离满足d＝(1/2+n/2)λ₀，其中λ₀为中心频率电磁波的自由空间波长，n为整数。

所述的部分反射表面由两个正交方向上周期设置若干频率选择表面构成，频率选择表面在两个正交方向上的周期长度相等。

所述的人工磁导体由金属方形单元构成。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型免除了传统高增益天线的馈电网络，纵向尺寸小(约为半个波长)，结构更加简单；通过部分反射表面、接地板及金属电壁和磁壁构成全封闭谐振腔，并利用与电场方向平行的金属电壁对电场的约束，及与磁场方向平行的磁壁对磁场的约束条件，使得馈源激励出的电磁场在四壁不发生边缘场的泄漏，且在E面和H面内均形成近似锥削分布的口径面场分布从而有效降低天线的副瓣电平，改善辐射特性。

附图说明

图1为低副瓣的高增益全封闭谐振天线的总体结构示意图；

图2为低副瓣的高增益全封闭谐振天线的侧视图；

图3为部分反射表面的结构示意图；

图4为人工磁导体的结构示意图；

图5为部分反射表面的周期单元结构示意图；