【技术实现步骤摘要】
本申请涉及通信,尤其涉及一种金属波导阵列天线和通信设备。
技术介绍
1、天线是无线通信中不可缺少的核心器件,在卫星通信和深空等远距离通信中,具有低剖面、宽带宽、低旁瓣水平的高增益天线则扮演着重要角色,目前远距离通信一般使用抛物面天线、透镜天线和微带阵列天线等类型的天线,但是抛物面天线和透镜天线存在体积大、高剖面、笨重、波束扫描只能通过机械旋转实现的缺点;微带阵列天线存在带宽窄、效率低和功耗大等缺点,即目前远距离通信还存在较大的问题。因此,设计一款低剖面、宽带宽、低旁瓣水平的高增益天线是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种金属波导阵列天线,旨在设计一种低剖面、宽带宽、低旁瓣水平的高增益天线,以提高无线通信的性能增益。
2、第一方面,本申请提供一种金属波导阵列天线,所述金属波导阵列天线包括:
3、金属天线本体,所述金属天线本体具有预设厚度和预设宽度,所述预设厚度与入射波束的相位相关,所述预设宽度与金属波导阵列天线的增益需求相关;
4、波导透射阵列,所述波导透射阵列设置在所述金属天线本体上,所述波导透射阵列包括多个矩孔单元,处于不同位置的矩孔单元的大小不相同;
5、其中,所述矩孔单元的边长由所述入射波束的频率、相位延迟图、第一关系表和第二关系表确定,所述相位延迟图由所述入射波束的波长、矩孔单元的位置、以及信号源与所述金属波导阵列天线的距离确定,所述第一关系表是根据矩孔边长与相位延迟之间的关系得到的,所述第二关
6、在一实施例中,所述矩孔单元包括第一边和第二边,在所述入射波束为单束波的情况下,所述第一边的边长的取值范围为0.5λ~λ,所述第二边的边长的取值范围为0.5λ~λ,所述λ为所述入射波束的波长。
7、在一实施例中,所述矩孔单元包括第一边和第二边,在所述入射波束为双束波的情况下,所述第一边的边长的取值范围为0.5λf1~λf1,所述第二边的边长的取值范围为0.5λf2~λf2,所述λf1为第一波束的波长,所述λf2为第二波束的波长;或,
8、所述第一边的边长的取值范围为0.5λf2~λf2,所述第二边的边长的取值范围为0.5λf1~λf1。
9、在一实施例中,各所述矩孔单元呈周期性排列,各所述矩孔单元之间中心间距为t,t小于或等于所述入射波束的波长。
10、在一实施例中,所述金属天线本体为采用合金材料或纯金属材料的金属天线本体。
11、在一实施例中,所述预设厚度的取值范围为λ~10λ,λ为入射波束的波长。
12、在一实施例中,所述金属波导阵列天线包括圆形天线本体或方形天线本体。
13、在一实施例中,所述金属波导阵列天线入射波束由线偏振馈源提供。
14、在一实施例中,所述线偏振馈源包括喇叭源或者喇叭源加准直透镜。
15、第二方面,本申请还提供一种通信设备,包括:本申请实施例的金属波导阵列天线。
16、本申请提供一种金属波导阵列天线和通信设备,所述金属波导阵列天线包括:金属天线本体,该金属天线本体具有预设厚度和预设宽度,该预设厚度与入射波束的相位相关,该预设宽度与金属波导阵列天线的增益需求相关;波导透射阵列,该波导透射阵列设置在该金属天线本体上,该波导透射阵列包括多个矩孔单元,处于不同位置的矩孔单元的大小不相同;其中,该矩孔单元的边长由该入射波束的频率、相位延迟图、第一关系表和第二关系表确定,该相位延迟图由所述入射波束的波长、矩孔单元的位置、以及信号源与所述金属波导阵列天线的距离确定,该第一关系表是根据矩孔边长与相位延迟之间的关系得到的,该第二关系表是根据矩孔边长与相位延迟之间的关系得到的。通过设置金属天线本体和波导透射阵列,对正交偏振的太赫兹波束进行波束整形,能够准确地得到低剖面、宽带宽、低旁瓣水平的高增益的出射波束,极大地提高了无线通信的性能。
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1.一种金属波导阵列天线,其特征在于,所述金属波导阵列天线包括:
2.如权利要求1所述的金属波导阵列天线,其特征在于,所述矩孔单元包括第一边和第二边,在所述入射波束为单束波的情况下,所述第一边的边长的取值范围为0.5λ~λ,所述第二边的边长的取值范围为0.5λ~λ,所述λ为所述入射波束的波长。
3.如权利要求1所述的金属波导阵列天线,其特征在于,所述矩孔单元包括第一边和第二边,在所述入射波束为双束波的情况下,所述第一边的边长的取值范围为0.5λf1~λf1,所述第二边的边长的取值范围为0.5λf2~λf2,所述λf1为第一波束的波长,所述λf2为第二波束的波长;或,
4.如权利要求1所述的金属波导阵列天线,其特征在于,各所述矩孔单元呈周期性排列,各所述矩孔单元之间中心间距为T,T小于或等于所述入射波束的波长。
5.如权利要求1所述的金属波导阵列天线,其特征在于,所述金属天线本体为采用合金材料或纯金属材料的金属天线本体。
6.如权利要求1所述的金属波导阵列天线,其特征在于,所述预设厚度的取值范围为λ~10λ,λ为入射波束的
7.如权利要求1所述的金属波导阵列天线,其特征在于,所述金属波导阵列天线包括圆形天线本体或方形天线本体。
8.如权利要求1所述的金属波导阵列天线,其特征在于,所述金属波导阵列天线的入射波束由线偏振馈源提供。
9.如权利要求8所述的金属波导阵列天线,其特征在于,所述线偏振馈源包括喇叭源或者喇叭源加准直透镜。
10.一种通信设备,其特征在于,所述通信设备包括权利要求1-9任一项所述的金属波导阵列天线。
...【技术特征摘要】
1.一种金属波导阵列天线,其特征在于,所述金属波导阵列天线包括:
2.如权利要求1所述的金属波导阵列天线,其特征在于,所述矩孔单元包括第一边和第二边,在所述入射波束为单束波的情况下,所述第一边的边长的取值范围为0.5λ~λ,所述第二边的边长的取值范围为0.5λ~λ,所述λ为所述入射波束的波长。
3.如权利要求1所述的金属波导阵列天线,其特征在于,所述矩孔单元包括第一边和第二边,在所述入射波束为双束波的情况下,所述第一边的边长的取值范围为0.5λf1~λf1,所述第二边的边长的取值范围为0.5λf2~λf2,所述λf1为第一波束的波长,所述λf2为第二波束的波长;或,
4.如权利要求1所述的金属波导阵列天线,其特征在于,各所述矩孔单元呈周期性排列,各所述矩孔单元之间中心间距为t,t小...
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