一种反射阵列天线及其设计方法技术

本发明专利技术属于反射阵列天线技术领域，具体地说，涉及一种反射阵列天线，其特征在于，所述反射阵列天线包括：馈源(3)和反射阵列；所述反射阵列包括多个呈等间隔周期排列的阵元；每个阵元的高度可调节，使各个阵元的高度呈不规则地增加或减小，且各个阵元的上端面处于不同平面上。

【技术实现步骤摘要】
一种反射阵列天线及其设计方法
本专利技术属于反射阵天线
，具体地说，涉及一种反射阵列天线及其设计方法。
技术介绍
反射阵列天线一般包括：馈源和反射阵列。其中，馈源可采用任意天线形式，馈源辐射的电磁波照射在反射阵列上，经过反射阵列反射后，在反射阵列的口面上，形成不同的幅度和相位分布。反射阵列天线可以类比抛物面天线，即馈源的摆放位置应位于反射阵的“焦点”或“焦线”上。反射阵与抛物面天线均包括馈源和阵面。可以理解为反射阵的阵面替代了抛物面，反射阵的馈源与抛物面天线的馈源一样位于抛物面的焦点或焦线上。虽然，抛物面天线可以形成高增益的波束，但是，抛物面天线的体积太大，不利于小型化。反射阵列天线相比于抛物面天线，可以降低天线的剖面，还可以利用折叠、可展开的方式，便于天线的小型化设计。现有的反射阵列天线中的反射阵列主要通过调节阵元自身的尺寸，或调节介质材料层的介电常数来实现波束的赋形，波束扫描、波束重构以及多波束；传统的反射阵天线的口面相位分布不易改变，口面相位改变代价很大。
技术实现思路
>为解决现有技术存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反射阵列天线，所述反射阵列天线包括：馈源(3)和反射阵列；其特征在于，所述反射阵列包括多个呈等间隔周期排列的阵元；每个阵元的高度可调节，使各个阵元的高度呈不规则地增加或减小，且各个阵元的上端面处于不同平面上。/n

【技术特征摘要】
1.一种反射阵列天线，所述反射阵列天线包括：馈源(3)和反射阵列；其特征在于，所述反射阵列包括多个呈等间隔周期排列的阵元；每个阵元的高度可调节，使各个阵元的高度呈不规则地增加或减小，且各个阵元的上端面处于不同平面上。


2.根据权利要求1所述的反射阵列天线，其特征在于，所述阵元为柱状结构或立方体结构，其表面为矩形、方形或圆形的辐射结构，所述阵元包括：薄片结构(1)和阵元位置控制层(2)；薄片结构(1)位于阵元位置控制层(2)之上，且贴合在阵元位置控制层(2)的顶部表面；
其中，阵元位置控制层(2)为柱状结构或立方体结构的高度可控材料层，采用电压控制、磁控制或温度控制方式，控制每个阵元中的薄片结构(1)在三维坐标系XYZ中的Z方向的坐标，从而改变每个阵元的高度。


3.根据权利要求2所述的反射阵列天线，其特征在于，所述薄片结构(1)上刻蚀不同形状的薄片；薄片结构(1)为薄金属片或微带贴片。


4.根据权利要求1所述的反射阵列天线，其特征在于，所述馈源(3)和反射阵列的组成形式为正馈或偏馈。


5.根据权利要求1所述的反射阵列天线，其特征在于，所述阵元位置控制层(2)内设置微电机，每个阵元上的薄片结构布设在该微电机上，利用可编程芯片控制每个微电机，从而控制每个阵元的上升高度和下降高度，每个阵元的高度调节范围为-λ～λ；其中，λ为电磁波的波长。


6.一种权利要求1-5任一项所述的反射阵天线的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括：
步骤1)根据焦距、天线口面尺寸和阵列单元数量N，设置反射阵列的平面排布方式为等间隔周期排列，并根据设置的平面排布方试，建立三维坐标系XYZ，获得第i个阵元的中心坐标(xi，yi，zi)；其中，i＝1，2，...，N；xi为每个阵元在x轴方向上的位移；yi为每个阵元在y轴方向上的位移；zi为每个阵元的高度；
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪，刘鹏，陈博，王宏建，易敏，刘广，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：北京;11