[发明专利]一种基于超表面的毫米波宽带圆极化馈源天线

权利要求书

1.一种基于超表面的毫米波宽带圆极化馈源天线，其特征在于，所述馈源天线包括：

矩形波导、多个超表面、矩-方波导转换器、极化器、方-圆波导转换器和馈源喇叭；所述超表面由预设尺寸的金属柱按预设规则排列组成；所述馈源喇叭为光壁喇叭；

所述矩形波导的第二端与所述矩-方波导转换器的第一端连接，且所述矩形波导的第二端与所述矩-方波导转换器的第一端连接处附着有超表面一；

所述矩-方波导转换器的第二端与所述极化器的第一端连接，且所述矩-方波导转换器的第二端与所述极化器的第一端连接处附着有超表面二；

所述极化器的第二端与所述方-圆波导转换器的第一端连接，且所述极化器的第二端与所述方-圆波导转换器的第一端连接处附着有超表面四，所述极化器内附着超表面三；所述极化器为上下对称添加脊的结构，所述极化器上下两部分连接处附着有超表面三；

所述方-圆波导转换器的第二端与所述馈源喇叭的第一端连接。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述超表面一、二和四的方向为E面，所述超表面三的方向为H面。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，当所述超表面一附着于所述矩形波导第二端金属板上时，所述超表面一中附着于矩形波导短边两侧的金属柱尺寸大于其他位置金属柱的尺寸。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述极化器的等效方波导结构在垂直方向的主模为TE₁₀模式，水平方向主模为TE₀₁模式。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述矩-方波导转换器为三节八边形矩形-45°方波导转换器，所述方-圆波导转换器为三节八边形方-圆波导转换器。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，在所述超表面二内边界与水平方向成45°附着于所述矩-方波导转换器第二端的金属板上时，等效为三节八边形矩形-45°方波导转换器。

7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈源喇叭包括：圆柱形第一腔体、具有第一预设轮廓的喇叭形第二腔体和具有第二预设轮廓的喇叭形第三腔体；

所述第一腔体的第一端与所述方-圆波导转换器的第二端连接，所述第一腔体的第二端与所述第二腔体的小口径端连接，所述第二腔体的大口径端与所述第三腔体的顶端连接，所述第三腔体的底端为所述光壁喇叭的大口径端。

8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述具有第一预设轮廓的喇叭形第二腔体的轮廓满足以下条件：

y＝sin^1.09(x)

其中，x为点X到所述第二腔体的轴线上的预设原点O的距离，所述点X为所述第二腔体的轴线上的任一点，y为所述第二腔体中，包含所述点X且与所述第二腔体的轴线垂直的截面的半径；

所述具有第二预设轮廓的喇叭形第三腔体的轮廓满足预设直线条件。

9.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述矩形波导的第一端为标准矩形波导WR-10端口。