一种多孔透镜天线制造技术

本实用新型专利技术公开一种多孔透镜天线，包括介质透镜和用于向所述介质透镜辐射电磁波的天线；所述介质透镜设有若干个开孔，所述开孔从所述介质透镜的表面向其中心延伸，且所述开孔的末端与所述介质透镜的球心具有间隔D。本方案的介质透镜可为均匀且实心的球形或半球形，其加工过程较为简单；介质透镜还可设置为具有多层绝缘材料的结构，上述两种结构均可以保证电磁波具有较好的增益效果。除此之外，本方案中保留了介质透镜的中心部分不设置开孔，在保证了球形透镜提高增益效果的同时，也满足了3D打印的精度，加工更为方便。并且限制了开孔的开设大小以及各个开孔之间的间隔，保证了本方案中的多孔透镜天线具有最佳的增益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔透镜天线
本技术涉及天线
，尤其涉及一种多孔透镜天线。
技术介绍
随着社会不断向前发展，人们对无线通信的需求也在不断增长，有关于电磁波的使用频率逐渐趋于毫米波。毫米波具有较短的工作波长，可以有效减小元器件及系统的尺寸，由于波长短，毫米波用在雷达、成像等方面也有着更高的分辨率；除此之外，毫米波能够提供更大的带宽、更高的数据速率，因此近年来受到通信行业的广泛关注。但除上述优点外，毫米波也有着传播损耗太大、覆盖范围太小等缺点。因此，为了实现毫米波的远距离传输，同时确保通信过程中信息的安全保密，天线通常需要具有高增益、低副瓣以及较大的功率容量的特性。为实现上述功能，对于毫米波的传输可采用龙伯透镜，龙伯透镜是一个完整的球形透镜，并且球体从外到内材料的介电常数是梯度变化的，由此使毫米波向特定方向辐射，使其能实现远距离传输，但现有的龙伯透镜制作过程较为复杂，需要逐层制作最终形成球形透镜，工艺要求也较高，并且还有部分结构是将龙伯透镜开孔以进一步提升其增益效果，由于在实际生产时，各个孔会延伸至透镜的内部，在位于中心位置时，各个孔的顶点均延伸到球心，而各个开孔之间极小的缝隙采用目前3D打印技术精度不能满足，加工较为困难。
技术实现思路
本技术的主要目的是提出一种多孔透镜天线，旨在解决现有的透镜天线加工复杂，不能保证其加工精度的技术问题。为实现上述目的，本技术提出一种多孔透镜天线，包括介质透镜和用于向所述介质透镜辐射电磁波的天线；所述介质透镜设有若干个开孔，所述开孔从所述介质透镜的表面向其中心延伸，且所述开孔的末端与所述介质透镜的球心具有间隔D。优选地，所述开孔的直径由所述介质透镜的表面向其中心逐渐减小。优选地，所述介质透镜为实心的球形或半球形，且所述介质透镜由公知的均匀绝缘材料制成。优选地，所述介质透镜为实心的球形或半球形，且所述介质透镜由多层具有不同介电常数的绝缘材料制成。优选地，所述间隔D与所述介质透镜的半径之比为1/20-1/10：1。优选地，所述开孔的直径与所述介质透镜的直径之比为1：5-25。优选地，所述开孔均匀阵列分布在所述介质透镜上，且相邻两个所述开孔之间的间距H与所述介质透镜的直径之比为1：5-30。优选地，所述开孔的横截面为圆形或椭圆形。优选地，所述开孔的横截面为多边形。优选地，所述天线与所述介质透镜的外壁相切。本技术的多孔透镜天线具有如下有益效果：本方案的介质透镜可为均匀且实心的球形或半球形，其加工过程较为简单；介质透镜还可设置为具有多层绝缘材料的结构，上述两种结构均可以保证电磁波具有较好的增益效果。除此之外，本方案中保留了介质透镜的中心部分不设置开孔，在保证了球形透镜提高增益效果的同时，也满足了3D打印的精度，加工更为方便。并且限制了开孔的开设大小以及各个开孔之间的间隔，保证了本方案中的多孔透镜天线具有最佳的增益效果。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本技术多孔透镜天线一实施例的结构示意图；图2为本技术多孔透镜天线的剖面图；图3为本技术多孔透镜天线另一实施例的结构示意图；图4为本技术多孔透镜天线又一实施例的结构示意图；图5为未设置开孔时的介质透镜单独仿真phi＝0deg和phi＝90deg的辐射方向图；图6为本技术多孔透镜天线仿真phi＝0deg和phi＝90deg的辐射方向图。附图中：1-介质透镜、11-开孔、2-天线。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。在本技术一实施例中，如图1至图6所示，一种多孔透镜天线2，包括介质透镜1和用于向所述介质透镜1辐射电磁波的天线2；所述介质透镜1设有若干个开孔11，所述开孔11从所述介质透镜1的表面向其中心延伸，且所述开孔11的末端与所述介质透镜1的球心具有间隔D。具体的，本方案中的天线2向外部持续发射电磁波，电磁波信号经过介质透镜1后将会转换为平面电磁波，可获得笔形、扇形或其他形状的波束，从而提高了多孔透镜天线2的增益，并使多孔透镜天线2还具有旁瓣和后瓣小，方向性好等优点，特别适用于电磁波信号如毫米波的传输，本方案中的天线2优选贴片天线2。介质透镜1内设置有多个均匀分布且由介质透镜1表面指向其中心的开孔11，并且开孔11并不延伸至介质透镜1的中心点，而是与中心点存在间隔D。这主要是由于如果开孔11的顶点部分全部延伸到球心，各个开孔11之间极小的缝隙是目前3D打印技术的精度所不能满足的，因此，本方案中保留介质透镜1的中心部分不设置开孔11，即保证了球形透镜提高增益的效果的同时，也满足了3D打印的精度，加工更为方便。进一步地，所述开孔11的直径由所述介质透镜1的表面向其中心逐渐减小。如此，在介质透镜1上设置直径减缩的开孔11后，能从结构上实现透镜内部等效介电常数的渐变，使得介质透镜1天线2具有更高的增益效果和方向性，适应范围更广。进一步地，所述介质透镜1为实心的球形或半球形，且所述介质透镜1由公知的均匀绝缘材料制成。具体的，本方案中的介质透镜1可为球形或半球形，当介质透镜1呈球形时，具体可为球形或椭球形，当介质透镜1为半球形时，可为截面呈圆形或椭圆形的半球。在本方案中介质透镜1的内部为实心结构，制作时采用单一的绝缘材料制作好实心的介质透镜1后，由于介质透镜1内部只存在一种材料，其介电常数保持一致。介质透镜1可以一次成型，其制作方式简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔透镜天线，其特征在于，包括介质透镜(1)和用于向所述介质透镜(1)辐射电磁波的天线(2)；/n所述介质透镜(1)设有若干个开孔(11)，所述开孔(11)从所述介质透镜(1)的表面向其中心延伸，且所述开孔(11)的末端与所述介质透镜(1)的球心具有间隔D。/n

【技术特征摘要】
1.一种多孔透镜天线，其特征在于，包括介质透镜(1)和用于向所述介质透镜(1)辐射电磁波的天线(2)；
所述介质透镜(1)设有若干个开孔(11)，所述开孔(11)从所述介质透镜(1)的表面向其中心延伸，且所述开孔(11)的末端与所述介质透镜(1)的球心具有间隔D。


2.根据权利要求1所述的一种多孔透镜天线，其特征在于，所述开孔(11)的直径由所述介质透镜(1)的表面向其中心逐渐减小。


3.根据权利要求1所述的一种多孔透镜天线，其特征在于，所述介质透镜(1)为实心的球形或半球形，且所述介质透镜(1)由公知的均匀绝缘材料制成。


4.根据权利要求1所述的一种多孔透镜天线，其特征在于，所述介质透镜(1)为实心的球形或半球形，且所述介质透镜(1)由多层具有不同介电常数的绝缘材料制成。


5.根据权利要求3或4所述的一种多...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄冠龙，梁家军，
申请(专利权)人：佛山蓝谱达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44