一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線的製作方法
2023-06-07 00:03:21 2
專利名稱：一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電控掃描天線。
技術背景
電控掃描天線可以控制天線方向圖的最大波束方向，以及實現多波束等目的。在通信，雷達，電子對抗等領域有著廣泛的應用。如智能天線，相控陣天線等都可以實現類似功能。通過電控掃描可以實現高增益大範圍信號發射與接收，減少發射功率，擴大信號覆蓋面積等優點。傳統的電控掃描天線往往是通過移相器實現的波陣面合成，從而實現了掃描， 成本高，重量大，算法複雜，並且掃描範圍較窄，不能實現全向電控掃描。發明內容
本發明是為了解決現有的電控掃描天線的電控掃描範圍窄的問題，從而提供一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線。
一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線，它包括全向天線和N個相同的主動頻率選擇表面，所述N個主動頻率選擇表面水平環繞全向天線，並且所述N個主動頻率選擇表面以所述全向天線為中心均勻分布；N個主動頻率選擇表面之間的間隔小於其中一個主動頻率選擇表面的寬度；N為大於或等於3正整數。
全向天線為軸向水平全向天線。
主動頻率選擇表面是帶阻式主動頻率選擇表面。
主動頻率選擇表面的可調範圍覆蓋全向天線的工作頻率。
有益效果本發明的電控掃描角度範圍較寬，相對於現有的電控掃描天線，本發明還可以選擇多種工作模式，具有更好的靈活性。
圖1是本發明的結構示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本發明的頻率選擇表面的結構示意圖；圖4是本發明的電控掃描原理示意圖；圖5是本發明的電控多波束原理示意圖；圖6是本發明的電控比例波束原理示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一、結合圖1至圖3說明本實施方式，一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線，它包括全向天線1和N個相同的主動頻率選擇表面2，所述N個主動頻率選擇表面2水平環繞全向天線1，並且所述N個主動頻率選擇表面2以所述全向天線1為中心均勻分布；N個主動頻率選擇表面2之間的間隔小於其中一個主動頻率選擇表面2的寬度；N為大於或等於3正整數。
工作原理圖3是本發明的一個頻率選擇表面的結構示意圖，所述每個頻率選擇表面包括多個頻率選擇單元，所述多個頻率選擇單元沿箭頭所示方向排列，圖中以四個單元為例順序排列，實際中單元數量可以增減，並且其列數可以不止一列。本發明通過分別調整全向天線1周圍的主動頻率選擇表面2上的偏置電壓，從而控制微波信號通過頻率選擇表面2的方式，已達到控制方向圖的目的。基於該原理，這種天線有多種工作方式。如圖4 所示(圖中a以為反射面，b為透射面，輪廓箭頭為波束方向)，將相鄰的部分頻率選擇表面的反射頻率調整到天線工作頻率；同時將另外的頻率選擇表面的調整到該頻率下透射的工作狀態，從而使天線的方向圖調整為指向透射方向，實現定向天線的功能。依次轉換反射面與透射面的次序從而實現電控掃描。如圖5所示(圖中a為反射面，b為透射面，輪廓箭頭為波束方向)，將某些方向的頻率選擇表面調整為透射模式，其餘調整為反射模式，則可以實現多波束模式。與前一種模式類似，該模式也可以進行掃描。如圖6所示(圖中a為反射面，b為透射面，c為半透射面，粗輪廓箭頭為主波束方向，細箭頭為第二波束方向)，在上一種模式的基礎上將頻率選擇表面調整為部分投射模式則可以控制多波束之間的功率比例。
具體實施方式
二、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線的區別在於，全向天線1為軸向水平全向天線，可以為單極子天線、偶極子天線、雙錐天線或串饋天線中的一種。
具體實施方式
三、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線的區別在於，主動頻率選擇表面2是帶阻式主動頻率選擇表
具體實施方式
四、本具體實施方式
與具體實施方式
一、二或三所述的一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線的區別在於，主動頻率選擇表面2的可調範圍覆蓋全向天線1的工作頻率。
本實施方式中的電控掃描天線，採用六片主動頻率選擇表面2環繞全向天線1。相對於以往的電控掃描天線，成本低、重量輕、算法簡單。
權利要求
1.一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線，其特徵是它包括全向天線(1) 和N個相同的主動頻率選擇表面O)，所述N個主動頻率選擇表面( 水平環繞全向天線 (1)，並且所述N個主動頻率選擇表面O)以所述全向天線(1)為中心均勻分布；N個主動頻率選擇表面( 之間的間隔小於其中一個主動頻率選擇表面O)的寬度；N為大於或等於3正整數。
2.根據權利要求1所述的一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線，其特徵在於全向天線(1)為軸向水平全向天線。
3.根據權利要求1所述的一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線，其特徵在於主動頻率選擇表面( 是帶阻式主動頻率選擇表面。
4.根據權利要求1、2或3所述的一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線，其特徵在於主動頻率選擇表面O)的可調範圍覆蓋全向天線(1)的工作頻率。
全文摘要
一種基於主動頻率選擇表面的全向電控掃描天線，涉及一種電控掃描天線。它是為了解決現有的電控掃描天線的電控掃描範圍窄的問題。它包括全向天線和N個相同的主動頻率選擇表面，所述N個主動頻率選擇表面水平環繞全向天線，並且所述N個主動頻率選擇表面以所述全向天線為中心均勻分布；N為大於或等於3正整數。本發明適用於軍用及民用等多個領域。
文檔編號H01Q3/44GK102496782SQ20111040830
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者傅佳輝, 吳群, 孟繁義, 張狂, 張諒, 李宛露, 楊國輝, 洮爾根 申請人:哈爾濱工業大學