[发明专利]可重构透镜天线组件及通讯设备

说明书

本发明提供了一种可重构透镜天线组件及通讯设备，涉及天线技术领域，可重构透镜天线组件包括可重构透镜阵面及天线阵面；可重构透镜阵面与天线阵面平行设置，可重构透镜阵面的法向中心线与天线阵面的法向中心线重合；可重构透镜阵面包括多个可重构透镜单元，可重构透镜单元的相位可调，多个可重构透镜单元呈矩形布阵；天线阵面用于依据设定的扫描方位角使与扫描方位角对应的天线扫描通道启动运行，通过激励不同的扫描通道，可以实现低功耗多角度扫描，利用可重构透镜阵面用于根据扫描方位角以及扫描俯仰角调整可重构透镜单元的相位，对波束进行聚焦，可以提升阵面天线的宽角扫描性能，还可以提高天线阵面的增益。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体而言，涉及一种可重构透镜天线组件及通讯设备。

背景技术

相控阵系统通过在任意指定方向上进行功率合成叠加，可以生成宽度极窄增益很高的波束，波束指向和形状可以通过电扫快速变化，因此在测控系统、卫星通信等多种应用场景下都能发挥巨大的作用。在实际应用中，如何在足够大的空域内实现高增益扫描，即宽角扫描，也是相控阵设计的一大难题，另外，相控阵系统极高的功率是以阵面尺寸大规模和芯片高功耗为代价，这限制了相控阵天线的应用。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种可重构透镜天线组件和通讯设备，以改善现有的天线的扫描功耗高，扫描性能差等问题。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种可重构透镜天线组件，所述可重构透镜天线组件包括可重构透镜阵面及天线阵面；

所述可重构透镜阵面与所述天线阵面平行设置，所述可重构透镜阵面的法向中心线与所述天线阵面的法向中心线重合；

所述可重构透镜阵面包括多个可重构透镜单元，所述可重构透镜单元的相位可调，多个所述可重构透镜单元呈矩形布阵；

所述天线阵面用于依据设定的扫描方位角使与所述扫描方位角对应的天线扫描通道启动运行；

所述可重构透镜阵面用于根据所述扫描方位角以及扫描俯仰角调整所述可重构透镜单元的相位，以使所述可重构透镜阵面提高所述天线阵面的增益。

在可选的实施方式中，所述可重构透镜阵面中，任意一个中心位置位于（x0,y0）的可重构透镜单元的相位补偿值满足以下式子：

Φ=-2π×L/λ×[(1-cosb)/cosb]±2nπ；n为自然数，其中，L=F/cos(a)；b=tan^-1(|y0|/L)；

其中，Φ为相位补偿值，（x0，y0，z0）为可重构透镜单元在以天线阵面中心点为原点建立的（x，y，z）坐标系中的坐标，其中坐标向量x为天线阵面工作phi方向，坐标向量y为垂直phi的方向，a为天线阵面的扫描俯仰角，λ为空气中的波长，F为天线阵面与可重构透镜阵面之间的高度，z0的值与F相等。

在可选的实施方式中，所述可重构透镜单元包括耶路撒冷十字单元以及多个开关管，所述耶路撒冷十字单元包括正交的十字单元金属片；