一种二维扫描反射阵制造技术

本发明专利技术涉及反射阵天线技术领域，公开了一种二维扫描反射阵，包括固定的馈源和反射阵，馈源的位置固定，馈源发出的波束指向反射阵，反射阵绕阵中心点O进行转动，改变反射阵上的入射相位分布，形成扫描波束。本发明专利技术通过固定馈源和转动反射阵面实现二维波束扫描，同时，通过反射单元合理分布，扩大无副瓣扫描范围，减小阵元数量。

【技术实现步骤摘要】
一种二维扫描反射阵
本专利技术涉及反射阵列天线领域，尤其涉及一种二维扫描反射阵。
技术介绍
在无线通信、雷达、成像、遥感等领域，高增益天线应用广泛。在高增益天线设计中，通常采用反射面来实现电磁波的汇聚。在发射天线中，反射面将馈源发射的电磁波进行汇聚，从而产生一个窄的发射波束。而在接收天线中，反射面将空间来波汇聚至馈源从而实现能量的聚焦接收。反射阵天线结合了阵列天线和反射面天线的优点，具有平面、结构简单、易集成、反射系数可调等特点，可应用于高增益天线设计。反射阵由多个反射单元组成，每个反射单元提供一个相位补偿量，使馈源发射的电磁波在反射阵单元所在面形成同相，从而产生高增益、窄波束辐射。在雷达对目标的搜索和跟踪、对移动目标的通信中，波束扫描反射阵可增加系统灵活性，提高系统使用效率。对于可形成扫描波束的反射阵天线，现有技术通过移动馈源和控制反射单元相位两种方式实现波束扫描。通过移动馈源改变反射阵上相位实现波束扫描(见文献：G.B.Wu,S.W.Qu,S.Yang.Wide-AngleBeam-ScanningReflectarrayWithMechanicalSteering.IEEETransactionsonAntennasandPropagation,2017,66(1):172-181；S.Rengarajan.ScanningandDefocusingPropertiesofMicrostripReflectarrayAntennas.IEEEAntennasandWirelessPropagationLetters,2011,9:163-166；陈宏伟.波束扫描微带反射阵天线设计.西安电子科技大学学报,2015,42(6):173-178；B.Khayatian；Y.Rahmat-Samii；J.Huang.Radiationchararcteristicsofreflectarrayantennas:Methodologyandapplicatiostodualconfigurations,2006FirstEuropeanConferenceonAntennasandPropagation；P.Nayeri,F.Yang,andA.Z.Elsherbeni.Bifocaldesignandaperturephaseoptimizationsofreflectarrayantennasforwide-anglebeamscanningperformance.IEEETransactionsonAntennasandPropagation,2013,61(9),4588–4597)。对于馈源设备量大、难以移动的应用，移动馈源将增益系统的成本。通过控制单个反射单元的反射相位调节反射阵的相位分布，从而实现波束扫描，其方法有单元旋转(V.F.Fusco,“Mechanicalbeamscanningreflectarray,”IEEETransactionsonAntennasandPropagation,2005,53(11):3842–3844；J.Huang,R.J.Pogorzelski.AKa-bandmicrostripreflectarraywithelementshavingvariablerotationangles.IEEETransactionsonAntennasandPropagation,1998,46(5):650-656)、微机电(MEMS)开关(J.Perruisseau-Carrier,A.K.Skrivervik.MonolithicMEMS-basedreflectarraycelldigitallyreconfigurableovera360phaserange.IEEEAntennasWirelessPropagationLetters,2008,7:138–141)、二极管(S.V.Hum,M.Okoniewski,R.J.Davies.Modelinganddesignofelectronicallytunablereflectarrays,IEEETransactionsonAntennasandPropagation,2007,55(8)；2200–2210和D.F.Sievenpiper,J.H.Schaffner.Two-DimensionalBeamSteeringUsinganElectricallyTunableImpedanceSurface.IEEETransactionsonAntennasandPropagation,2003,51(10):2713-2722)、功能材料(W.Hu,R.Cahill,J.A.Encinar,R.Dickie,H.Gamble,V.Fusco,andN.Grant.Designandmeasurementofreconfigurablemillimeterwavereflectarraycellswithnematicliquidcrystal,IEEETransactionsonAntennasandPropagation,2008,56(10):3112–3117)等。改变单个反射单元相位移相量的方法需对各反射单元进行独立控制，增加了复杂的电压控制装置和角度旋转机构。总之，改变每个反射单元的方法存在控制复杂、成本高的问题，而移动馈源的方法不适用于馈源固定的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种馈源固定、通过转动反射阵面实现二维高增益波束扫描的反射阵。同时，通过反射单元合理分布，扩大无副瓣扫描范围，减小阵元数量。本专利技术采用的技术方案如下：一种二维扫描反射阵，包括：馈源和反射阵，所述馈源的位置固定，所述馈源波束指向反射阵；所述反射阵绕阵中心点转动。进一步的，所述反射阵的反射阵面为平面。进一步的，所述反射阵的背面设有不同的金属图形，形成不同的反射相位。进一步的，所述反射阵内设有反射单元，所述反射单元在所述反射阵内呈周期性排列。进一步的，所述周期性的排列方式为三角网格形式。进一步的，所述反射单元包括金属图形、基板和金属地板，所述金属图形设置在所述基板的一侧，所述金属地板设置在基板的另一侧。与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本
技术实现思路
设计的反射阵天线，馈源位置固定，通过转动反射阵，实现高增益波束扫描。附图说明图1二维扫描反射阵示意图。图2反射单元组阵位置示意图。图3反射阵单元侧视示意图。图4反射阵坐标系定义示意图。图5反射面补偿相位分布示意图。图6未转动俯仰面方向图。图7俯仰转动10°示意图。图8俯仰转动10°时俯仰面方向图。图9俯仰转动20°示意图。图10俯仰转动20°时俯仰面方向图。图11方位转动10°时方位面方向图。图12方位转动5°时方位面方向图。附图标记：101-馈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维扫描反射阵，其特征在于，包括：馈源和反射阵，所述馈源的位置固定，所述馈源波束指向反射阵；所述反射阵绕阵中心点转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种二维扫描反射阵，其特征在于，包括：馈源和反射阵，所述馈源的位置固定，所述馈源波束指向反射阵；所述反射阵绕阵中心点转动。


2.根据权利要求1所述的一种二维扫描反射阵，其特征在于，所述反射阵的反射阵面为平面。


3.根据权利要求1或2所述的一种二维扫描反射阵，其特征在于，所述反射阵的背面设有不同的金属图形。


4.根据权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：左乐，张莹，肖开奇，李洋，鄢振麟，陈宏，张浩斌，范保华，何清明，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51