[发明专利]一种具备宽扫描角度的平面龙伯透镜天线

说明书

本发明公开了一种具备宽扫描角度的平面龙伯透镜天线，包括平面龙伯透镜、第一金属片、第二金属片和馈源，第一金属片和第二金属片分别位于平面龙伯透镜的两面，馈源位于平面龙伯透镜的外沿，馈源的前端对准平面龙伯透镜的中心。本发明使用的平面龙伯透镜整体呈较薄的平面结构，结构简单，空间占用小，可以将从馈源发出的球面波折射形成等相平面波，从而使得波束的增益和方向性得到大幅提升，能够实现高增益、窄波束、低旁瓣；通过切换馈源，可实现宽范围内的多波束扫描；通过在平面龙伯透镜上下表面各加上一层金属片，有助于约束电磁波在平面龙伯透镜内向前传播，完全穿过整个透镜结构，提高天线增益。本发明广泛应用于无线通信技术领域。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是一种具备宽扫描角度的平面龙伯透镜天线。

背景技术

随着通信技术的迅速发展，高性能的多波束天线逐渐成为研究热点。多波束天线可广泛应用于无线通信、微波遥感、汽车防撞等领域，传统的多波束天线一般采用多个馈源馈电的非球形透镜天线和抛物面天线，但这类天线由于自身结构的限制，波束覆盖范围较小且波束间差异较大。

发明内容

针对上述至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种具备宽扫描角度的平面龙伯透镜天线，包括：

平面龙伯透镜；所述平面龙伯透镜包括内层圆柱和多个外层圆环，各所述外层圆环逐层依次嵌套在所述内层圆柱的外围，所述内层圆柱的半径大于各所述外层圆环的环宽，由内到外各所述外层圆环的环宽逐渐减小；

第一金属片和第二金属片；所述第一金属片和所述第二金属片为大小相同的带半圆环边缘的圆形，所述第一金属片位于所述平面龙伯透镜的一面，所述第二金属片位于所述平面龙伯透镜的另一面，所述第一金属片和所述第二金属片均与所述平面龙伯透镜同圆心位置叠放在一起，所述第一金属片和所述第二金属片在垂直于所述平面龙伯透镜的方向上重叠；

至少一个馈源；各所述馈源位于所述平面龙伯透镜的外沿上与所述第一金属片或所述第二金属片的半圆环边缘相对的一侧，各所述馈源的前端对准所述平面龙伯透镜的中心。

进一步地，所述第一金属片和所述第二金属片中的半圆环边缘均设有斜切部分，所述斜切部分使所述第一金属片和所述第二金属片的半圆环边缘之间形成从内部向边缘张开的开口。

进一步地，当包括多个所述馈源，各所述馈源沿着所述平面龙伯透镜的外沿均匀分布，各所述馈源依所述第一金属片和所述第二金属片的对称轴对称分布。

进一步地，所述馈源包括一层第一介质基板和两层第二介质基板，所述第一介质基板的上表面设有微带线和锥形转接线，所述第一介质基板的下表面设有金属地层，两层第二介质基板分别贴合在所述第一介质基板的上表面和下表面。

进一步地，所述第一介质基板上设有由多个金属过孔构成的基板集成波导，所述基板集成波导通过所述锥形转接线与所述微带线连接。

进一步地，所述第二介质基板上设有由多个金属过孔构成的偶极子对和反射璧。

进一步地，所述第一介质基板还安装有SMA接头，所述SMA接头与所述微带线连接。

进一步地，所述第一介质基板和所述第二介质基板均为Rogers5880材质。

进一步地，所述内层圆柱与相邻的所述外层圆环之间、各相邻的所述外层圆环之间为空气间隙，由内到外各所述空气间隙的宽度逐渐增大；所述内层圆柱与各所述外层圆环之间通过连接轴固定连接。

进一步地，所述内层圆柱、各所述外层圆环与所述连接轴均为ABS材质，所述第一金属片和第二金属片均为铝合金材质。