低剖面平面型双反射面天线制造技术

本发明专利技术提供了一种低剖面平面型双反射面天线。该天线包括：依次上下叠放第一层金属平行板、第二层金属平行板和第三层金属平行板，通过带有切角的180度弯折结构将相邻的两层金属平行板连接，在第一层金属平行板与第二层金属平行板之间、第二层金属平行板与第三层金属平行板之间设置主反射挡板和副反射挡板，顶层的第三层金属平行板延伸并张开一定角度作为天线的辐射口径结构，在第一层金属平行板的输入端设置有金属波导过渡结构，该金属波导过渡结构与波导转馈电波导的转接结构连接。本发明专利技术的天线的带宽宽，使用层间180度弯折结构以及张开的平行板，带宽可覆盖整个Ka波段。剖面低，便于集成。

Low profile planar dual reflector antenna

【技术实现步骤摘要】
低剖面平面型双反射面天线
本专利技术涉及天线
，尤其涉及一种低剖面平面型双反射面天线。
技术介绍
反射面天线是一种结构简单、方向性强、辐射效率高的口径面天线，常用于微波和毫米波频段以形成具有高增益的窄波束。基于pillbox结构的反射面天线，使得传统三维立体式反射面天线能够实现二维平面化的同时保持良好的天线性能，便于集成在无线系统中，在毫米波频段尤为重要。虽然利用pillbox结构实现了反射面天线的平面形式，但反射面天线在波传输方向上的剖面高度仍未降低，对此，引入副反射面与馈源组合作为主反射面的二次馈源，与传统单反射面平面结构相比，在相同的等效焦距条件下，可在一定程度上降低反射器整体的剖面高度。但与无线系统中常见的平面阵列天线相比，这类平面型反射面天线的剖面尺寸仍相对较大，不利于集成化设计。基于上述问题，如何在现有平面型反射面天线的基础上，实现剖面的进一步降低，同时保持反射面天线宽频带、高效率、高增益的优势，是亟待解决的一个关键问题。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种低剖面平面型双反射面天线，以克服现有技术的缺点。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种低剖面平面型双反射面天线，包括：依次上下叠放第一层金属平行板、第二层金属平行板和第三层金属平行板，通过带有切角的180度弯折结构将相邻的两层金属平行板连接，在第一层金属平行板与第二层金属平行板之间、第二层金属平行板与第三层金属平行板之间设置主反射挡板和副反射挡板，顶层的第三层金属平行板延伸并张开一定角度作为天线的辐射口径结构，在第一层金属平行板的输入端设置有金属波导过渡结构，该金属波导过渡结构与波导转馈电波导的转接结构连接。优选地，所述第一层金属平行板、第二层金属平行板和第三层金属平行板的尺寸相同，高度与馈电波导高度相同。优选地，所述主反射挡板和副反射挡板距离天线的中间金属壁2mm。优选地，所述切角的宽度和高度均为2mm。优选地，所第一层金属平行板作为馈电层，高度为2mm，输入端有大小相同且沿直线均匀分布的4个矩形的波导，波导宽度为7.112mm，高度为2mm，第一层金属平行板的馈电波导与分布在天线两侧的天线输入端口之间有一段带有切角的直角弯折的波导结构，切角边长为5mm，其中，直角弯折波导与第一层金属平行板的输入端口相连接的一侧波导高度渐变，由2mm渐变到3.556mm，宽度保持不变，与天线输入端波导口径尺寸相同。第一层金属平行板的输出端与反射挡板相连接作为能量耦合结构，具体为平行板底层延伸2mm与垂直放置的金属挡板相连，平行板上层金属板同时作为第二层平行板的底层金属板，与反射挡板之间保持2mm的距离，其中，反射挡板是一段曲线柱面，作为反射副面，口径为97mm，离心率为5。优选地，所述第二层金属平行板的高度为2mm，所述第二层金属平行板的输入端与第一层金属平行板的输出端通过反射挡板相连，具体为底层金属板为第一层平行板的上层金属板，作为共用金属壁，厚度为1.4mm,上层金属板延伸出2mm，与第一层垂直反射挡板的顶端相连接，组成第一、二层金属平行板之间的能量耦合结构，同时，第二层金属平行板的输出端以同样的方式结合垂直放置的第二层反射挡板，即反射主面，与第三层金属平行板相连接，作为第二、三层金属平行板的能量耦合结构，其中，反射主面的口径为110mm，焦距为60mm。优选地，所述第三层金属平行板的高度为2mm，输出端沿垂直方向张开后的口面宽度为110mm，高度为24.8mm，长度为19mm。优选地，5个低剖面平面型双反射面天线组合成阵列，所述阵列的辐射喇叭倾斜的角度分别为±22.5°、±45°，所述阵列呈对称分布。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例的低剖面平面型双反射面天线的带宽宽，使用层间180度弯折结构以及张开的平行板，带宽可覆盖整个Ka波段。平面型双反射面天线的剖面低，便于集成，使用经优化设计的凹型副反射面，剖面高度低于一般双反射面天线。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种低剖面平面型双反射面天线的三维结构图；图2是本专利技术实施例提供的一种低剖面平面型双反射面天线的侧视图；图3是本专利技术实施例的层1的俯视图；图4是本专利技术实施例的层2的俯视图；图5是本专利技术实施例的层3的俯视图；图6是5个本专利技术实施例的低剖面平面型双反射面天线的组合成阵列的示意图；图7是本专利技术实施例的低剖面平面型双反射面天线的S参数设计结果，图(a)是1端口反射系数，图(b)是2端口反射系数，图(c)是传输系数；图8是本专利技术实施例的低剖面平面型双反射面天线的26GHz频点辐射方向图，图(a)是H面，图(b)是E面；图9是本专利技术实施例的低剖面平面型双反射面天线的33GHz频点辐射方向图，图(a)是H面，图(b)是E面；图10是本专利技术实施例的低剖面平面型双反射面天线的40GHz频点辐射方向图，图(a)是H面，图(b)是E面。图11是本专利技术实施例的低剖面平面型双反射面天线的增益曲线；图12是本专利技术实施例的低剖面平面型双反射面天线的阵列的S参数设计结果，图(a)是各端口反射系数，图(b)是传输系数；图13是本专利技术实施例的低剖面平面型双反射面天线的33GHz频点阵列的E面辐射方向图；图14是本专利技术实施例的低剖面平面型双反射面天线的阵列的增益曲线。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低剖面平面型双反射面天线，其特征在于，包括：依次上下叠放第一层金属平行板、第二层金属平行板和第三层金属平行板，通过带有切角的180度弯折结构将相邻的两层金属平行板连接，在第一层金属平行板与第二层金属平行板之间、第二层金属平行板与第三层金属平行板之间设置主反射挡板和副反射挡板，顶层的第三层金属平行板延伸并张开一定角度作为天线的辐射口径结构，在第一层金属平行板的输入端设置有金属波导过渡结构，该金属波导过渡结构与波导转馈电波导的转接结构连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种低剖面平面型双反射面天线，其特征在于，包括：依次上下叠放第一层金属平行板、第二层金属平行板和第三层金属平行板，通过带有切角的180度弯折结构将相邻的两层金属平行板连接，在第一层金属平行板与第二层金属平行板之间、第二层金属平行板与第三层金属平行板之间设置主反射挡板和副反射挡板，顶层的第三层金属平行板延伸并张开一定角度作为天线的辐射口径结构，在第一层金属平行板的输入端设置有金属波导过渡结构，该金属波导过渡结构与波导转馈电波导的转接结构连接。


2.根据权利要求1所述的低剖面平面型双反射面天线，其特征在于，所述第一层金属平行板、第二层金属平行板和第三层金属平行板的尺寸相同，高度与馈电波导高度相同。


3.根据权利要求1所述的低剖面平面型双反射面天线，其特征在于，所述主反射挡板和副反射挡板距离天线的中间金属壁2mm。


4.根据权利要求1所述的低剖面平面型双反射面天线，其特征在于，所述切角的宽度和高度均为2mm。


5.根据权利要求1所述的低剖面平面型双反射面天线，其特征在于，所第一层金属平行板作为馈电层，高度为2mm，输入端有大小相同且沿直线均匀分布的4个矩形的波导，波导宽度为7.112mm，高度为2mm，第一层金属平行板的馈电波导与分布在天线两侧的天线输入端口之间有一段带有切角的直角弯折的波导结构，切角边长为5mm，其中，直角弯折波导与第一层金属平行板的输入端口相连接的一侧波导高度渐变，由2mm渐变到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雨键，毕莹瑀，王均宏，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11