[发明专利]一种极化和相位360度可调的透镜单元

说明书

本发明公开了一种极化和相位360度可调的透镜单元，包括：相位调制单元及与所述相位调制单元紧贴设置的极化转化单元；所述相位调制单元包括多个相位介质基板以及紧贴于所述相位介质基板表面上的相位金属贴片；所述极化转化单元包括多个极化介质基板以及紧贴于所述极化介质基板表面上的极化金属贴片。根据本发明，单元反射系数低，插入损耗低，通过单元尺寸成比例的缩减，工作频率范围可覆盖微波、毫米波和太赫兹频段，可应用于相控阵天线、频率扫描天线等各种天线，实现多极化波束扫描功能。

技术领域

本发明涉及透镜的技术领域，特别涉及一种极化和相位360度可调的透镜单元。

背景技术

随着现代通信技术的发展，无线通信系统对天线的性能要求越来越高，单一功能的天线己经难以满足无线电技术发展的需求。在5G/6G等新一代无线通信、卫星通信、物联网等领域多采用具有波束扫描和多种极化功能的天线。波束扫描天线具有高增益和大角度波束覆盖范围。另一方面，未来移动通信的发展呈现出天地海空一体化的发展趋势，即地面移动通信与卫星通信等实现多网融合，然而不同的无线通信网络采用的天线极化方式不同，为了满足多网融合需求，要求波束扫描天线具有多极化工作的功能；同时，极化分集技术还能够提高系统信道容量，进一步满足海量无线连接数目的增长需求。然而，目前的无线通信系统天线通常只工作于线极化或圆极化，波束扫描天线多以线极化为主。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种极化和相位360度可调的透镜单元，该单元反射系数低，插入损耗低，通过单元尺寸成比例的缩减，工作频率范围可覆盖微波、毫米波和太赫兹频段，可应用于相控阵天线、频率扫描天线等各种天线，实现多极化波束扫描功能。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种极化和相位360度可调的透镜单元，包括：

相位调制单元及与所述相位调制单元紧贴设置的极化转化单元；

所述相位调制单元包括多个相位介质基板以及紧贴于所述相位介质基板表面上的相位金属贴片；

所述极化转化单元包括多个极化介质基板以及紧贴于所述极化介质基板表面上的极化金属贴片。

优选的，所述相位调制单元包括第一相位介质基板、与所述第一相位介质基板紧贴的第二相位介质基板及所述第二相位介质基板紧贴的第三相位介质基板。

优选的，所述第一相位介质基板一侧面上贴附有第一相位金属贴片，另一侧面上贴附有第二相位金属贴片，所述第二相位金属贴片远离第一相位介质基板的一侧面贴附有第二相位介质基板。

优选的，所述第二相位介质基板远离第二相位金属贴片的一侧面上贴附有第三相位金属贴片，所述第三相位金属贴片远离第二相位介质基板的一侧面上贴附有第三相位介质基板，所述第三相位介质基板远离第三相位金属贴片的一侧面上贴附有第四相位金属贴片。

优选的，所述第一相位金属贴片、第二相位金属贴片及第三相位金属贴片上均分别贴附有第一相位方形金属片、第二相位方形金属片、第三相位方形金属片及第四相位方形金属片，且所述第一相位金属贴片与第一相位方形金属片、第二相位金属贴片与第二相位方形金属片、第三相位金属贴片与第三相位方形金属片及第四相位金属贴片与第四相位方形金属片之间均形成方环形缝隙，第一相位方形金属片、第二相位方形金属片、第三相位方形金属片及第四相位方形金属片的尺寸大小不同。

优选的，所述极化转化单元包括第一极化介质基板及贴附于所述第一极化介质基板的第二极化介质基板，所述第一极化介质基板一侧面紧贴有第四相位金属贴片，另一侧面紧贴有第一极化金属贴片。

优选的，所述第一极化金属贴片远离第一极化介质基板一侧面紧贴有第二极化介质基板，所述第二极化介质基板远离第一极化金属贴片一侧面上贴附有金属圆环贴片。