反射阵面及反射阵列天线制造技术

本发明专利技术提供了一种反射阵面，所述反射阵面包括用于对入射电磁波进行波束调制的功能板以及设置在功能板一侧的用于反射电磁波的反射层，所述功能板包括两个或两个以上的功能板单元，所述反射层包括与功能板单元对应数量的反射单元，所述功能板单元与其对应的反射单元构成一个用于移相的移相单元；所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈预定角度范围的入射电磁波具有聚焦能力。根据本发明专利技术的反射阵面，能够对预定角度范围内入射电磁波具有聚焦能力，从而可以使得该反射阵面能够具有多个焦点，以用于不同的环境或地区。另外，本发明专利技术还提供了一种反射阵列天线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，更具体地说，涉及一种反射阵面及反射阵列天线。
技术介绍
现有的反射阵列天线现有技术中最常见的反射聚焦天线为抛物面天线，置于抛物面焦点上的馈源所辐射的球面波，经抛物面反射后变成与天线轴线平行的平面波，使天线平面口径上的场分布为同相位场。抛物面天线具有结构简单、增益高、方向性强、工作频带宽点优点，但是弯曲的抛物反射面不仅使天线体积庞大而笨重，限制了在空间有限的场合的应用，如航天器天线。此外，抛物面天线依靠机械旋转的波束扫描方式，难以满足波束指向机动灵活的要求。为了突破传统的反射天线的这些缺陷，国外学者提出了一种新型的反射阵列天线，其采用具有移相特性的偶极子或微带贴片等移相单元组成反射阵列，并利用移相单元的移相特性构造一个等效的抛物面。2010年由李华博士在电子科技大学发表的名称为《微带反射阵列天线的研究》的博士论文对微带反射阵列天线的现有结构及设计有着详细的描述。但是文中的反射阵列天线都对应于特定工作频段设计的，馈源位置相对于反射阵面是固定的，因此，设计好的同一个反射阵面只能工作在一特定角度入射的电磁波，例如应用到卫星电视天线，其只能在某个地区接收卫星电视信号，无法满足同一款卫星电视天线覆盖多个地区的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有的反射阵面只能工作于特定入射角度的电磁的缺陷，提供一种能够接收预定角度范围入射的电磁波的反射阵面。本专利技术的上述技术问题通过以下技术方案解决一种反射阵面，所述反射阵面包括用于对入射电磁波进行波束调制的功能板以及设置在功能板一侧的用于反射电磁波的反射层，所述功能板包括两个或两个以上的功能板单元，所述反射层包括与功能板单元对应数量的反射单元，所述功能板单元与其对应的反射单元构成一个用于移相的移相单元； 所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈预定角度范围的入射电磁波具有聚焦能力。进一步地，所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈0-70度角的入射电磁波具有聚焦能力。进一步地，所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈10-60度角度范围的入射电磁波具有聚焦能力。进一步地，所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈20-50度角度范围的入射电磁波具有聚焦能力。进一步地，所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈30-40度角度范围的入射电磁波具有聚焦能力。进一步地，所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈0-20度角度范围的入射电磁6波具有聚焦能力。进一步地，所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈10-30度角度范围的入射电磁波具有聚焦能力。进一步地，所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈20-40度角度范围的入射电磁波具有聚焦能力。进一步地，所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈30-50度角的入射电磁波具有聚焦能力。进一步地，所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈35-55度角的入射电磁波具有聚焦能力。进一步地，所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈50-70度角的入射电磁波具有聚焦能力。进一步地，所述反射阵面中的所有移相单元的最大移相量与最小移相量的差值小于360度。进一步地，所述功能板为一层结构或由多个片层所构成的多层结构。进一步地，所述功能板单元包括基板单元以及设置在所述基板单元一侧的用于对入射电磁波产生电磁响应的人造结构单元。进一步地,所述基板单元由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料制成。进一步地,所述高分子材料为聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚醚醚酮、聚四氟乙烯或环氧树脂。进一步地，所述人造结构单元为导电材料构成的具有几何图案的结构。进一步地，所述导电材料为金属或非金属导电材料。进一步地，所述金属为金、银、铜、金合金、银合金、铜合金、锌合金或铝合金。进一步地，所述非金属导电材料为导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。进一步地，所述反射阵面还包括用于覆盖所述人造结构单元的保护层。进一步地，所述保护层为聚苯乙烯塑料薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇脂塑料薄膜或耐冲性聚苯乙烯塑料薄膜。进一步地,所述功能板单元由基板单元及其上开设的单元孔构成。进一步地，所述反射阵面中的所有移相单元的最大移相量与最小移相量的差值的范围为O 300度。进一步地，所述反射阵面中的所有移相单元的最大移相量与最小移相量的差值的范围为O 280度。进一步地，所述反射阵面中的所有移相单元的最大移相量与最小移相量的差值的范围为O 250度。进一步地，所述反射阵面中的所有移相单元的最大移相量与最小移相量的差值的范围为O 180度。进一步地，所述反射层贴附于所述功能板一侧表面。进一步地，所述反射层与所述功能板相互间隔设置。进一步地，所述反射层为金属涂层或者金属薄膜。进一步地，所述反射层为金属网格反射层。进一步地，所述金属网格反射层由多片相互间隔的金属片构成，单个金属片的形状为三角形或者多边形。进一步地，所述单个金属片的形状为正方形。进一步地，所述多片金属片相互之间的间隔小于天线工作频段的中心频率所对应的电磁波波长的二十分之一。进一步地，所述金属网格反射层为由多条金属线纵横交错构成的具有多网孔的网状结构，单个网孔的形状为三角形或者多边形。进一步地，所述单个网孔的形状为正方形。进一步地，所述单个网孔的边长小于天线工作频段的中心频率所对应的电磁波波长的二分之一，所述多条金属线的线宽大于或等于O. 01mm。进一步地，所述基板单元的横截面图形为三角形或多边形。进一步地，所述基板单元的横截面图形为等边三角形、正方形、菱形、正五边形、正六边形或者正八边形。进一步地，所述基板单元的横截面图形的边长小于天线工作频段的中心频率所对应的电磁波波长的二分之一。进一步地，所述基板单元的横截面图形的边长小于天线工作频段的中心频率所对应的电磁波波长的四分之一。进一步地，所述基板单元的横截面图形的边长小于天线工作频段的中心频率所对应的电磁波波长的八分之一。进一步地，所述基板单元的横截面图形的边长小于天线工作频段的中心频率所对应的电磁波波长的十分之一。根据本专利技术的反射阵面，设计所述反射阵面上每一移相单元的移相量以实现反射阵面对预定角度范围内的入射电磁波具有聚焦能力，从而可以使得该反射阵面能够具有多个焦点，即满足在不同的纬度都能实现对接收到的电磁波聚焦，从而使得该反射阵面可以用于一定纬度范围内的不同地区。另外本专利技术还提供了一种反射阵列天线。该反射阵列天线包括上述的反射阵面。进一步地，所述反射阵列天线还包括馈源，所述馈源能够相对所述反射阵面运动以进行波束扫描。进一步地，所述反射阵列天线还包括馈源，所述反射阵面的对称轴与馈源的中心轴同在第一平面内，所述反射阵面可相对天线安装面转动，所述馈源能够在所述第一平面内进行波束扫描以接收聚焦的电磁波。进一步地，所述反射阵列天线还包括伺服系统，所述伺服系统用于控制馈源相对所述反射阵面运动以进行波束扫描。进一步地，所述反射阵列天线还包括伺服系统，所述伺服系统用于控制反射阵面相对天线安装面转动及用于控制馈源在所述第一平面内运动以进行波束扫描。进一步地，所述反射阵列天线还包括馈源以及用于支撑馈源和反射阵面的安装架，所述安装架包括用于使得反射阵面可相对天线安装面转动的旋转机构，以及用于使得馈源能够在所述第一平面内进行波束扫描的波束扫描机构。进一步地，所述旋转机构包括设置在天线阵面中心处的通孔及设置在通孔中的旋转轴，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射阵面，其特征在于，所述反射阵面包括用于对入射电磁波进行波束调制的功能板以及设置在功能板一侧的用于反射电磁波的反射层，所述功能板包括两个或两个以上的功能板单元，所述反射层包括与功能板单元对应数量的反射单元，所述功能板单元与其对应的反射单元构成一个用于移相的移相单元；所述反射阵面对与反射阵面法线方向呈预定角度范围的入射电磁波具有聚焦能力。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，季春霖，李星昆，殷俊，
申请(专利权)人：深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：