馈源204采用圆锥波纹喇叭天线形式，通过合理地设计波纹喇叭的口径和深度可以确定波纹喇叭天线辐射方向图的增益和波瓣宽度，例如，设计的馈源波纹喇叭的增益为10dB，波瓣宽度为45度。
[0037]假设平面双反射阵列天线的工作频率为76.5GHz，所选择的低介电常数微波基材的相对介电常数为2.2，那么计算得到的极化选择层的厚度为1.32mm，对应选择的金属条带栅的宽度为0.1mm，相邻金属条带栅之间的宽度为0.3mm。
[0038]图4为极化选择层的传输示意图。
[0039]从图4中可以看出，极化选择层对与所述金属条带栅平行的电磁波信号几乎全部反射，极化选择层对与所述金属条带栅垂直的电磁波信号几乎全部透射。
[0040]图5为微带贴片单元在主反射面上的位置示意图。图5中所示的微带贴片单元，不同灰度的微带贴片单元所代表的对到达所述主反射面的电磁波信号进行相位补偿的相位角度不同。
[0041]所述微带贴片单元203被印刷在低介质电常数微波基材上，由金属半开放矩形框和位于单元中心的金属矩形贴片构成。
[0042]图6为微带贴片单元的结构示意图。其中，假设微带贴片单元的边界尺寸为a*a，金属半开放矩形框501的外围尺寸为b*b，开口宽度为L1，框宽为L2。
[0043]金属矩形贴片502的尺寸为W1*W2。
[0044]那么通过调整低介质电常数微波基材的厚度和a、b的大小，以调整微带贴片单元的谐振频率;通过调整L1、L2、W1和W2，以调整微带贴片单元的相位补偿角度。
[0045]具体地，所述微带贴片单元中所述金属半开放矩形框开口方向每旋转90度，所述微带贴片单元对到达所述主反射面的电磁波信号产生的相位补偿角度改变180度。
[0046]若在实际应用中采用本发明实施例提供的微带贴片单元实现0?360度的相位补偿，仅需预设0?180度的相位补偿分别对应的微带贴片单元即可，这样，将预设0?180度的相位补偿分别对应的微带贴片单元开口方向旋转90度，即可得到相位补偿180?360度的微带贴片单元。
[0047]仍以图5中所示的为例，假设图5中所示的四种不同颜色的微带贴片单元，这四种颜色对应的微带贴片单元对应的相位补偿角度分别是0度、90度、180度和270度，若需要改变这些微带贴片处理单元对应的相对补偿角度，可以通过调节图6中所示的L1、L2、W1和W2。
[0048]在本发明实施例中，可以采用8种微带贴片单元，这8中微带贴片单元实现45度步进相位补偿(0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度和315度)。由于微带贴片单元开口旋转90度，微带贴片单元对应的相位补偿角度改变180度，那么在实际设计中仅需设计相位补偿分别为0度、45度、90度、135度的微带贴片单元即可。
[0049]图7(a)为8种微带贴片单元实现45度步进相位补偿所得平面双反射天线在中心工作频率下的E面方向图；
[0050]图7(b)为8种微带贴片单元实现45度步进相位补偿所得平面双反射天线在中心工作频率下的Η面方向图。
[0051]具体地，所述微带贴片单元203，具体用于基于到达所述主反射面的电磁波信号的初始极化方向，调整所述电磁波信号的极化方向，其中，调整后的所述电磁波信号的极化方向与所述初始极化方向相差90度。
[0052]这样，平面双反射阵列天线将传统反射阵列天线截面轮廓高度减半，有效地避免天线剖面较高的问题，同时平面双反射阵列天线中的微带贴片单元实现对电磁波信号相位的补偿，有效地提高了平面双反射阵列天线的性能，使得平面双反射阵列天线具有高增益、窄波束、低副瓣的特性。
[0053]本领域的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0054]本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0055]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0056]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0057]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0058]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种平面双反射阵列天线，其特征在于，所述平面双反射阵列天线包括极化选择层、主反射面、位于所述主反射面上的微带贴片单元和与所述主反射面位于同侧的馈源，其中: 所述极化选择层，用于将所述馈源发射的电磁波信号反射至所述主反射面； 所述微带贴片单元，用于对到达所述主反射面的电磁波信号进行相位补偿，并改变所述电磁波信号的极化方向，使所述电磁波信号透射所述极化选择层以形成指向设定方向的合成波束。2.如权利要求1所述的平面双反射阵列天线，其特征在于，所述极化选择层由印刷在低介电常数微波基材上的平行金属条带栅构成； 所述极化选择层，具体用于反射极化方向与所述金属条带栅平行的电磁波信号，并透射极化方向与所述金属条带栅垂直的电磁波信号。3.如权利要求2所述的平面双反射阵列天线，其特征在于，所述极化选择层的厚度根据平面双反射阵列天线的工作频率对应的波长和所述低介电常数微波基材的相对介电常数确定。4.如权利要求1所述的平面双反射阵列天线，其特征在于，所述微带贴片单元被印刷在低介质电常数微波基材上，由金属半开放矩形框和位于单元中心的金属矩形贴片构成。5.如权利要求4所述的平面双反射阵列天线，其特征在于， 所述微带贴片单元，具体用于基于到达所述主反射面的电磁波信号的初始极化方向，调整所述电磁波信号的极化方向，其中，调整后的所述电磁波信号的极化方向与所述初始极化方向相差90度。6.如权利要求4所述的平面双反射阵列天线，其特征在于，所述微带贴片单元中所述金属半开放矩形框开口方向每旋转90度，所述微带贴片单元对到达所述主反射面的电磁波信号产生的相位补偿角度改变180度。
【专利摘要】本发明公开了一种平面双反射阵列天线，所述平面双反射阵列天线包括极化选择层、主反射面、位于所述主反射面上的微带贴片单元和与所述主反射面位于同侧的馈源，所述极化选择层，用于将所述馈源发射的电磁波信号反射至所述主反射面；所述微带贴片单元，用于对到达所述主反射面的电磁波信号进行相位补偿，并改变所述电磁波信号的极化方向，使所述电磁波信号透射所述极化选择层以形成指向设定方向的合成波束。这样，平面双反射阵列天线将传统反射阵列天线截面轮廓高度减半，有效地避免天线剖面较高的问题，同时平面双反射阵列天线中的微带贴片单元实现对电磁波信号极化方向的调整，有效地提高了平面双反射阵列天线的性能。
【IPC分类】H01Q21/24, H01Q1/38, H01Q13/08, H01Q19/10
【公开号】CN105428801
【申请号】CN201510900140
【发明人】费鹏, 郭洧华, 温鑫, 张鹏
【申请人】北京无线电计量测试研究所
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月8日