透射阵紧缩场装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种透射阵紧缩场装置。该实用新型专利技术的具体实施方式包括：馈源和透射阵天线，透射阵天线包括至少一个透射阵面，透射阵面的介质衬底表面阵列排布有多个透射阵单元，所述至少一个透射阵面的焦点位置相同且所述至少一个透射阵面的中心投影重叠；馈源置于焦点位置并垂直照射所述至少一个透射阵面的中心。该装置在波束固定馈源照射的幅度约束下，通过口径的透射传输相位的优化控制，在口径的近场菲涅耳辐射区综合出期望的平面波静区场。该实施方式的透射阵紧缩场装置采用印刷电路结构、工艺简单、便于安装运输，可以降低制造成本，适合于满足低成本实现的应用场景。

Transmission array compact field device

【技术实现步骤摘要】
透射阵紧缩场装置
本技术涉及紧缩场
更具体地，涉及一种透射阵紧缩场装置。
技术介绍
为了保证天线等设备的工作质量，需要对其进行准确的测量。然而，天线的远场往往距离较长，尤其在毫米波与亚毫米波波段可以达到几千米，甚至几十千米，这使得准确的远场测量难以实现。紧缩场装置可在室内进行多种类型天线方向图的直接测试，满足了毫米波与亚毫米波天线辐射特性测试对测量距离、电磁环境和测量设备三方面的要求，在该频段测试中起到了重要的作用。其中，反射面紧缩场是常规微波波段应用最广泛的一类紧缩场，主要分为单反射面紧缩场和双反射面紧缩场两大类。传统反射面毫米波与亚毫米波紧缩场系统造价高昂，加工精度要求高，制造成本高。与之相比，全息紧缩场与反射阵紧缩场的加工精度要求和制造成本都较低，但全息紧缩场的插损大，反射阵紧缩场需要馈源离轴，两者都必须占据较大的空间。因此，需要提供一种新型的紧缩场装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种透射阵紧缩场装置，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。为达到上述目的，本技术采用下述技术方案：本技术的实施例提供一种透射阵紧缩场装置，包括：馈源和透射阵天线，所述透射阵天线包括至少一个透射阵面，所述透射阵面的介质衬底表面阵列排布有多个透射阵单元，所述至少一个透射阵面的焦点位置相同且所述至少一个透射阵面的中心投影重叠；所述馈源置于所述焦点位置并垂直照射所述至少一个透射阵面的中心。可选的，所述透射阵天线的口径形状为圆形或方形。可选的，所述透射阵天线包括多个层叠设置的所述透射阵面。可选的，相邻的所述透射阵面之间设置有介质层。可选的，所述介质层为空气层。可选的，所述透射阵天线采用印制电路板工艺制造。本技术的有益效果如下：本技术所述技术方案能够在近场的短距离的可控条件下、低成本构建出期望的平面波静区场，为移动通讯基站或终端、雷达或导弹等在远场电磁环境下工作的大型射频电子设备的整机实物射频仿真和模拟测试提供可控和逼真的平面波电磁环境，本技术的透射阵紧缩场装置主要应用于毫米波与亚毫米波天线测试。本技术提出的透射阵紧缩场装置，采用印刷电路结构、工艺简单、便于安装运输，可以降低制造成本，适合于满足低成本实现的应用场景。并且，此种透射阵紧缩场装置单元相位覆盖好，单元透射率高，插损小，且馈源不需要离轴，空间上更加紧凑，占地更小。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明；图1示出本技术一个具体实施例的透射阵紧缩场装置的结构示意图；图2示出本技术一个具体实施例的透射阵天线的口径布局示意图；图3示出本技术一个具体实施例的馈源中心频率为28GHz的静区优化后相位分布图；图4示出本技术一个具体实施例的馈源中心频率为28GHz的静区优化后幅度分布图；附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。具体实施方式为了更清楚地说明本技术，下面结合优选实施例和附图对本技术做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本技术的保护范围。本技术的实施例提供一种透射阵紧缩场装置，包括：馈源和透射阵天线，透射阵天线包括至少一个透射阵面，透射阵面的介质衬底表面阵列排布有多个透射阵单元，所述至少一个透射阵面的焦点位置相同且所述至少一个透射阵面的中心投影重叠；馈源置于焦点位置并垂直照射至少一个透射阵面的中心。馈源放置在所述至少一个透射阵面的焦点位置并中心正馈照射，优选的，馈源垂直照射透射阵面的中心，尽可能保证对口径的均匀照射，也即球面波近似垂直照射所有透射阵单元。本技术的透射阵紧缩场装置由于透射阵天线无馈源遮挡，设计方面具有较强的灵活性。透射阵天线的作用是将馈源发射的球面入射波准直转换成准平面波，在近场菲涅尔区产生平面波静区，以满足射频电子设备的整机实物射频仿真测试要求的平面波环境，满足毫米波与亚毫米波测试的远场条件需求。透射阵天线到产生平面波静区位置的距离为菲涅尔距离，并不满足传统天线远场条件。透射阵天线的制作可以采用PCB(PrintedCircuitBoard，印制电路板，简称PCB)工艺来制造。当透射阵天线将球面波校正成在轴出射的平面波时，在照射幅度固定的约束下，通过交替投影算法进行口径相位综合，对口径的透射阵单元传输相位进行优化控制，在口径的近场辐射区综合出期望的平面波静区。各透射阵单元组阵排布方式，即各透射阵单元所需提供的相位，由交替投影算法结合平面波角谱近场快速传递方法，进行平面波综合优化得到。透射阵天线，通过合理设计每个透射阵单元的形状及尺寸来调节入射波的透射相位，使得在阵列的口径面上形成特定的相位分布，配合馈源的合理照射，从而在口径的近场菲涅耳辐射区综合出期望的平面波静区场。作为一种可选的实施方式，透射阵天线的口径形状为圆形或方形。优选的，透射阵天线的口径为方形。本技术的透射阵天线的口径单元具备多层结构和高效宽带透射特性，不限定于特定透射阵单元的形状。作为一种优选的实施方式，透射阵天线包括多个层叠设置的透射阵面。透射阵天线由多个透射阵面组成。可选的，相邻的透射阵面之间设置有介质层。可选的，透射阵面间的介质层可以为空气层。多层透射阵面以实现对透射单元传输相位的360度覆盖。透射阵天线的结构，采用多层透射阵，可以改善传输相位范围，实现全相位覆盖。透射阵单元的形状和尺寸、介质衬底的介电常数以及空气层的厚度与电磁波的调节相位的能力有关。本技术透射阵紧缩场装置的馈源与透射阵面能宽带调谐，扩展紧缩场装置的工作频率覆盖。本技术的透射镜紧缩场装置作为一种新型紧缩场，可以作为传统反射面紧缩场的低成本替代方案，满足毫米波与亚毫米波测试需求。本技术提出的透射阵紧缩场装置，采用印刷电路结构、工艺简单、便于安装运输，可以降低制造成本，满足低成本大批量测试需求，并且可以实现较宽相位覆盖，能量效率高，有效利用空间，能够在短距离的可控条件下构成理想的远场电磁环境。如图1所示为本技术一个具体实施例的透射阵紧缩场装置的结构示意图，包括馈源1和透射阵天线5，透射阵天线5包括四个透射阵面，透射阵面的介质衬底4表面阵列排布有多个透射阵单元3，四个透射阵面的焦点位置相同且四个透射阵面的中心投影重叠，馈源1置于焦点位置并垂直照射四个透射阵面的中心，透射阵面间的介质层8为空气层，2表示透射阵面的焦距，馈源1放置于透射阵面的焦点上，并对透射阵天线5中心正馈照射，尽可能保证对口径的均匀照射，球面波近似垂直照射所有透射阵单元3。如图2所示为本技术一个具体实施例的透射阵天线的口径布局示意图，3表示透射阵单元，4表示介质衬底。透射阵天线5采用多层透射阵面组合的结构，以实现全相位覆盖。图1中，9表示口径相位，10表示口径幅度，11表示静区相位，12表示静区幅度。馈源1与所产生的的平面波静区6分别位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透射阵紧缩场装置，其特征在于，包括：/n馈源和透射阵天线，所述透射阵天线包括至少一个透射阵面，所述透射阵面的介质衬底表面阵列排布有多个透射阵单元，所述至少一个透射阵面的焦点位置相同且所述至少一个透射阵面的中心投影重叠；/n所述馈源置于所述焦点位置并垂直照射所述至少一个透射阵面的中心。/n

【技术特征摘要】
1.一种透射阵紧缩场装置，其特征在于，包括：
馈源和透射阵天线，所述透射阵天线包括至少一个透射阵面，所述透射阵面的介质衬底表面阵列排布有多个透射阵单元，所述至少一个透射阵面的焦点位置相同且所述至少一个透射阵面的中心投影重叠；
所述馈源置于所述焦点位置并垂直照射所述至少一个透射阵面的中心。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述透射阵天线的口径形状为圆形或方形。

【专利技术属性】
技术研发人员：李志平，覃媛媛，王正鹏，武建华，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：北京;11