周期性排布在 第二低价电常数基板21上的用于对穿过第一反射板1后的电磁波进行极化扭转和聚焦的反 射贴片22,以及覆盖在第二低介电常数基板21背面的金属覆铜地(未示出）。
[0036]上述第一低价电常数基板11和第二低价电常数基板21的正面均印制有具有相移 作用的反射阵列图层，该反射阵列图层由多个相同的矩形单元在矩形域内以0.4-0.6λ的间 隔排列而成。其中，反射阵列图层为导电材料构成的具有几何图层的结构，其中间为实心 矩形贴片，且反射阵列图层的边长约等于工作频段中心频率所对应的电磁波波长的十分之 二至十分之六。
[0037] 此外，第一低价电常数基11板和第二低价电常数基板21由聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰 亚胺、聚乙烯、聚四氟乙烯或环氧树脂等高分子材料制成。
[0038] 馈源5发出的电磁波极化方向同第一反射板1的栅条12方向平行，则电磁波在遇到 第一反射板1的时候会被第一次反射。被第一反射板1反射过一次的电磁波经第二反射板2 极化扭转和空间相位补偿之后反射向第一反射板1。此时，电磁波的极化方向相对第一次反 射时旋转了 90度即垂直于第一反射板1的栅条12方向，并形成与普通微带反射阵列相同的 口径场分布，最终透过第一反射板1，形成所需的方向图。
[0039] 电磁波在两反射板间的上述传输过程不会影响单脉冲馈源5的辐射性能。而对于 有同等性能的单平面单脉冲反射天线，馈源5需放置在图2中虚线等效馈源4位置;天线的整 体剖面需增加一倍，而且会产生一定的馈源遮挡效应，恶化天线的整体性能。
[0040] 经仿真得到的本天线电性能特性如下表一所示：
[0041] 表一天线的电特性
[0045]如图4至图6为本天线在76.5GHz频点处仿真计算的差波束与和波束方向图。其中， 由图4可以看出，本发明提出的天线有_53dB的零点深度，具有非常好的一维角鉴别度。从图 5和图6可以看出，本发明提出的天线的和方向图拥有优于18dB的副瓣抑制度。
[0046]如图7至图11为本发明天线在73-SOGHz频段仿真计算的增益和副瓣电平结果图。 其中由图7和图9可以看出，本发明提出的天线在差波束和和波束情况下在工作频带内均具 有稳定的27.5dB左右的增益。由图8、图10和图11可以看出，本发明提出的天线在避免馈源5 遮挡效应后，全频带内有优于-16dB的副瓣电平，具有良好的辐射性能。
[0047]综上，本发明结构简便且无需附加馈线网络，可以用于小型化车载雷达系统的高 增益的天线设备。并且，本发明可以在保证性能的情况下，有效缩小一半的纵向尺寸。实现 了低剖面的特性，达到了缩小整体尺寸的目的。此外，本发明可以有效避免馈源5遮挡效应， 提高天线的整体辐射性能;可以有效提高极化纯度，即通过调节上层极化栅格层的极化栅 条12的尺寸可以大大提高交叉极化抑制比，从而获得较高的极化纯度。
【主权项】
1. 一种毫米波一维单脉冲双平面反射天线，其特征在于，包括馈源，以及相互对置的第 一反射板和第二反射板;所述第一反射板和第二反射板之间通过绝缘支撑环分隔固定，所 述馈源穿过所述第二反射板固定在其中央;所述第一反射板包括第一低价电常数基板，以 及按一维周期性排布在所述第一低价电常数基板上的用于对馈源产生的电磁波进行极化 选择的金属栅条;所述第二反射板包括第二低价电常数基板，按方形周期性排布在所述第 二低价电常数基板上的用于对经过所述第一反射板反射后的电磁波进行极化扭转和聚焦 的反射贴片，以及覆盖在低介电常数基板背面的金属覆铜地。2. 根据权利要求1所述的毫米波一维单脉冲双平面反射天线，其特征在于，所述馈源为 一维单脉冲多模角锥喇叭馈源。3. 根据权利要求1所述的毫米波一维单脉冲双平面反射天线，其特征在于:所述第一低 价电常数基板和第二低价电常数基板的正面均印制有具有相移作用的反射阵列图层，该反 射阵列图层由多个相同的矩形单元在矩形域内以0.4-0.6λ的间隔排列而成。4. 根据权利要求1或3所述的毫米波一维单脉冲平面反射天线，其特征在于:所述第一 低价电常数基板和第二低价电常数基板由高分子材料制成。5. 根据权利要求4所述的毫米波一维单脉冲平面反射天线，其特征在于:所述高分子材 料为聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚四氟乙烯或环氧树脂。6. 根据权利要求3所述的毫米波一维单脉冲平面反射天线，其特征在于:所述反射阵列 图层为导电材料构成的具有几何图层的结构。7. 根据权利要求3所述的毫米波一维单脉冲平面反射天线，其特征在于:所述反射阵列 图层中间为实心矩形贴片。8. 根据权利要求3、6或7所述的毫米波一维单脉冲平面反射天线，其特征在于:所述反 射阵列图层的边长约等于工作频段中心频率所对应的电磁波波长的十分之二至十分之六。9. 根据权利要求1所述的毫米波一维单脉冲双平面反射天线，其特征在于，所述绝缘支 撑环通过螺钉固定在所述第一反射板和第二反射板之间。
【专利摘要】本发明公开了一种毫米波一维单脉冲双平面反射天线，包括馈源，以及相互对置的第一反射板和第二反射板；第一反射板和第二反射板之间通过绝缘支撑环分隔固定，馈源穿过第二反射板固定在其中央；第一反射板包括第一低价电常数基板，以及按一维周期性排布在第一低价电常数基板上金属栅条；第二反射板包括第二低价电常数基板，按方形周期性排布在第二低价电常数基板上的矩形反射贴片，以及覆盖在低介电常数基板背面的金属覆铜地。本发明结构简便且无需附加馈线网络，可以用于小型化车载雷达系统的高增益的天线设备。
【IPC分类】H01Q15/22, H01Q13/02, H01Q19/185
【公开号】CN105470655
【申请号】CN201510851963
【发明人】邵振海, 王泉
【申请人】成都亿豪智科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月30日