一种毫米波可变极化的平板天线阵列

xiaoxiao9天前  12


本发明涉及平板天线阵列,尤其是涉及一种毫米波可变极化的平板天线阵列。


背景技术:

1、毫米波天线系统是工作在毫米波频段,用于保证无线通信系统实时通信的关键设备之一。作为毫米波天线系统的重要组成部分,毫米波双极化平板天线阵列能够将所有天线单元均布局在同一平面,通过增加天线单元和通道数量来提高增益与通信容量,从而增强毫米波天线系统对信号的发送和接收能力。

2、目前,毫米波双极化平板天线阵列主要有两种:基于介质材料的pcb板的毫米波双极化平板天线阵列和基于空气波导技术的毫米波双极化平板天线阵列。其中,基于介质材料的pcb板的毫米波双极化平板天线阵列可实现较宽的工作频段极化可调,也可以实现较低的天线剖面,然而其高介质损耗使得增益和效率受到限制。基于空气波导技术的双极化平板天线阵列使用空气作为波导介质,不仅可实现较宽的工作频段和较低的天线剖面,而且可以降低传输中的介质损耗,因此能够有效提升增益与效率。由此,基于空气波导技术的双极化平板天线阵列相对于基于介质材料的pcb板的毫米波双极化平板天线阵列,性能更为突出,得到了广泛的使用。

3、但是,考虑到移动载体姿态的实时变化,以及空间复杂环境中雨雪冰尘等粒子对电磁波产生的去极化效应的情况,为了实现极化可调以确保能量传输效果,基于空气波导技术的双极化平板天线阵列通常需要额外级联两组独立控制的功放(pa)或低噪放(lna)构建的极化调整装置来进行极化调节,而该极化调整装置结构比较复杂,不利于基于空气波导技术的双极化平板天线阵列的平面集成。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种在兼具低剖面、宽带宽、低损耗、高增益和高效率的同时,无需额外的极化调整装置就能实现极化调节,易于平面集成的毫米波可变极化的平板天线阵列。

2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种毫米波可变极化的平板天线阵列,包括双极化馈电网络、双极化辐射器以及极化跟踪器,所述的双极化辐射器用于形成并发射包含幅度相同的水平极化信号和垂直极化信号的合成极化波,所述的双极化馈电网络包括水平极化馈电网络和垂直极化馈电网络,所述的水平极化馈电网络用于馈入水平极化信号至所述的双极化辐射器,所述的垂直极化馈电网络用于馈入垂直极化信号至所述的双极化辐射器,所述的极化跟踪器用于跟踪输出至其处的无线信号的极化方向,并对该无线信号的幅值和相位进行调整来调节该无线信号的能量和功率,使该无线信号的极化方向发生改变,形成水平极化信号和垂直极化信号,最后将水平极化信号输出至所述的水平极化馈电网络,垂直极化信号输出至所述的垂直极化馈电网络。

3、所述的双极化辐射器包括金属板和设置在所述的金属板上的16个天线单元,所述的金属板为长方体结构,将所述的金属板的高度方向作为上下方向,长度方向作为前后方向,宽度方向作为左右方向,所述的金属板的长度和宽度相等,16个天线单元按照4行4列均匀间隔分布形成天线单元阵列结构,所述的天线单元阵列结构的行方向沿左右方向,列方向沿前后方向。

4、每个所述的天线单元均包括阶梯过渡结构的喇叭和正交模耦合器;所述的喇叭包括第一长方体腔体、第二长方体腔体、第三长方体腔体、第四长方体腔体、第五长方体腔体、第六长方体腔体和第七长方体腔体,所述的第一长方体腔体、所述的第二长方体腔体、所述的第三长方体腔体、所述的第四长方体腔体、所述的第五长方体腔体、所述的第六长方体腔体和所述的第七长方体腔体的长度方向均沿左右方向,宽度方向均沿前后方向,高度方向均沿上下方向,所述的第一长方体腔体的长度等于其宽度,所述的第二长方体腔体、所述的第三长方体腔体和所述的第四长方体腔体的长度和宽度均等于所述的第一长方体腔体的长度,所述的第一长方体腔体位于所述的第二长方体腔体的左侧,所述的第一长方体腔体的前端面与所述的第二长方体腔体的前端面位于同一平面,所述的第一长方体腔体的后端面与所述的第二长方体腔体的后端面位于同一平面,所述的第一长方体腔体的上端面与所述的第二长方体腔体的上端面位于同一平面,所述的第一长方体腔体的下端面与所述的第二长方体腔体的下端面位于同一平面,所述的第一长方体腔体的右端面与所述的第二长方体腔体的左端面之间具有一段距离,所述的第三长方体腔体位于所述的第二长方体腔体的后侧,所述的第三长方体腔体的上端面与所述的第二长方体腔体的上端面位于同一平面,所述的第三长方体腔体的下端面与所述的第二长方体腔体的下端面位于同一平面,所述的第三长方体腔体的右端面与所述的第二长方体腔体的右端面位于同一平面,所述的第三长方体腔体的左端面与所述的第二长方体腔体的左端面位于同一平面,所述的第三长方体腔体的前端面与所述的第二长方体腔体的后端面之间具有一段距离,所述的第四长方体腔体位于所述的第一长方体腔体的后侧,所述的第四长方体腔体的上端面与所述的第一长方体腔体的上端面位于同一平面,所述的第四长方体腔体的下端面与所述的第一长方体腔体的下端面位于同一平面,所述的第四长方体腔体的右端面与所述的第一长方体腔体的右端面位于同一平面,所述的第四长方体腔体的左端面与所述的第一长方体腔体的左端面位于同一平面,所述的第四长方体腔体的前端面与所述的第三长方体腔体的前端面位于同一平面,所述的第四长方体腔体的后端面与所述的第三长方体腔体的后端面位于同一平面,所述的第五长方体腔体位于所述的第一长方体腔体、所述的第二长方体腔体、所述的第三长方体腔体和所述的第四长方体腔体的下方,所述的第五长方体腔体的长度等于其宽度,所述的第五长方体腔体的上端面与所述的第一长方体腔体、所述的第二长方体腔体、所述的第三长方体腔体和所述的第四长方体腔体的下端面均连接,且呈贴合状态,所述的第五长方体腔体的左端面与所述的第一长方体腔体的左端面位于同一平面,所述的第五长方体腔体的前端面与所述的第一长方体腔体的前端面位于同一平面,所述的第五长方体腔体的后端面与所述的第四长方体腔体的后端面位于同一平面,所述的第五长方体腔体的右端面与所述的第二长方体腔体的右端面位于同一平面,所述的第六长方体腔体的长度等于其宽度,所述的第六长方体腔体位于所述的第五长方体腔体的下方,所述的第六长方体腔体的上端面和所述的第五长方体腔体的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第六长方体腔体沿上下方向的中轴线和所述的第五长方体腔体沿上下方向的中轴线位于同一直线,所述的第六长方体腔体的长度小于所述的第五长方体腔体的长度,所述的第六长方体腔体的高度等于所述的第五长方体腔体的高度,所述的第七长方体腔体的长度等于其宽度,所述的第七长方体腔体位于所述的第六长方体腔体的下方,所述的第七长方体腔体的上端面和所述的第六长方体腔体的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第七长方体腔体沿上下方向的中轴线和所述的第六长方体腔体沿上下方向的中轴线位于同一直线,所述的第七长方体腔体的长度小于所述的第六长方体腔体的长度,所述的第七长方体腔体的高度等于所述的第六长方体腔体的高度;所述的正交模耦合器包括第八长方体腔体、第九长方体腔体、第十长方体腔体、第十一长方体腔体和第一金属块,所述的第八长方体腔体的长度沿左右方向,宽度沿前后方向,高度沿上下方向,且其长度等于其宽度,所述的第八长方体腔体位于所述的第七长方体腔体的下方,所述的第八长方体腔体的上端面与所述的第七长方体腔体的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第八长方体腔体沿上下方向的中轴线与所述的第七长方体腔体沿上下方向的中轴线位于同一直线,所述的第八长方体腔体的长度小于所述的第七长方体腔体的长度,所述的第八长方体腔体的高度大于所述的第七长方体腔体的高度,所述的第九长方体腔体的长度沿左右方向,宽度沿前后方向,高度沿上下方向,且其长度等于其宽度,所述的第九长方体腔体位于所述的第八长方体腔体的下方,所述的第九长方体腔体的上端面与所述的第八长方体腔体的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第九长方体腔体沿上下方向的中轴线与所述的第八长方体腔体沿上下方向的中轴线位于同一直线,所述的第九长方体腔体的前端面与所述的第八长方体腔体的前端面位于同一平面,所述的第九长方体腔体的后端面与所述的第八长方体腔体的后端面位于同一平面,所述的第九长方体腔体的长度小于所述的第八长方体腔体的长度,所述的第九长方体腔体的高度小于所述的第八长方体腔体的高度,所述的第十长方体腔体的长度沿左右方向,宽度沿前后方向,高度沿上下方向,且其长度等于其宽度,所述的第十长方体腔体位于所述的第九长方体腔体的下方,所述的第十长方体腔体的上端面与所述的第九长方体腔体的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第十长方体腔体沿上下方向的中轴线与所述的第九长方体腔体沿上下方向的中轴线位于同一直线,所述的第十长方体腔体的前端面与所述的第九长方体腔体的前端面位于同一平面,所述的第十长方体腔体的后端面与所述的第九长方体腔体的后端面位于同一平面,所述的第十长方体腔体的长度小于所述的第九长方体腔体的长度,所述的第十长方体腔体的高度小于所述的第九长方体腔体的高度,所述的第十长方体腔体的下端面为所述的天线单元的第一输入端口,用于接入垂直极化信号,所述的第十一长方体腔体的长度沿左右方向,宽度沿前后方向,高度沿上下方向,且其高度等于其长度,所述的第十一长方体腔体位于所述的第八长方体腔体的前方,所述的第十一长方体腔体的后端面与所述的第八长方体腔体的前端面连接,且呈贴合状态,所述的第十一长方体腔体的左端面到所述的第八长方体腔体的左端面所在平面的距离等于所述的第十一长方体腔体的右端面到所述的第八长方体腔体的右端面所在平面的距离,所述的第十一长方体腔体的宽度小于所述的第九长方体腔体的宽度,所述的第十一长方体腔体的长度小于所述的第八长方体腔体的长度,所述的第十一长方体腔体的高度小于所述的第九长方体腔体的高度,所述的第十一长方体腔体的前端面为所述的天线单元的第二输入端口,用于接入水平极化信号,所述的第一金属块为长方体结构,所述的第一金属块的长度沿左右方向,宽度沿前后方向,高度沿上下方向,且其长度等于其高度,所述的第一金属块位于所述的第十一长方体腔体和所述的第八长方体腔体内,所述的第一金属块的前端面和所述的第十一长方体腔体的前端面位于同一平面,所述的第一金属块的后端面位于所述的第八长方体腔体的后端面的前侧,所述的第一金属块沿前后方向的中轴线和所述的第十一长方体腔体沿前后方向的中轴线位于同一直线,所述的第一金属块的长度小于所述的第十一长方体腔体的长度,所述的第一金属块的高度小于第十一长方体腔体的高度。

5、所述的水平极化馈电网络包括一个双脊波导结构、三个方同轴结构、四个一分四功分器和第十二长方体腔体,将该双脊波导结构称为第一双脊波导结构,将三个方同轴结构分别称为第一方同轴结构、第二方同轴结构和第三方同轴结构,将四个一分四功分器分别称为第一一分四功分器、第二一分四功分器、第三一分四功分器和第四一分四功分器;所述的第十二长方体腔体的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,高度方向沿上下方向,所述的第十二长方体的前端面为所述的水平极化馈电网络的输入端口,用于输入所述的极化跟踪器输出的水平极化信号,所述的第一方同轴结构具有一个输入端口和一个输出端口,所述的第二方同轴结构和所述的第三方同轴结构均具有一个输入端口和两个输出端口,所述的第一双脊波导结构具有一个输入端口和两个输出端口,所述的第一一分四功分器、所述的第二一分四功分器、所述的第三一分四功分器和所述的第四一分四功分器均具有一个输入端口和四个输出端口,所述的第一方同轴结构的输入端口与所述的第十二长方体腔体的后端面连接,所述的第一方同轴结构的输出端口与所述的第一双脊波导结构的输入端口连接,所述的第一双脊波导结构的两个输出端口与所述的第二方同轴结构的输入端口和所述的第三方同轴结构的输入端口一一对应连接,所述的第二方同轴结构的两个输出端口分别与所述的第一一分四功分器的输入端口和所述的第二一分四功分器的输入端口连接,所述的第三方同轴结构的两个输出端口分别与所述的第三一分四功分器的输入端口和所述的第四一分四功分器的输入端口一一对应连接,所述的第一双脊波导结构、所述的第二方同轴结构和所述的第三方同轴结构处均设置有用于降低信号由于反射引起的损耗的金属块,所述的第一一分四功分器的四个输出端口、所述的第二一分四功分器的四个输出端口、所述的第三一分四功分器的四个输出端口和所述的第四一分四功分器的四个输出端口,合计十六个输出端口,作为所述的水平极化馈电网络的十六个输出端口,用于输出水平极化信号,所述的水平极化馈电网络的十六个输出端口与16个天线单元的第二输入端口一一对应连接。

6、所述的垂直极化馈电网络包括三个一分二功分器和四个一分四功分器,将该三个一分二功分器分别称为第一一分二功分器、第二一分二功分器和第三一分二功分器、将该四个一分四功分器分别称为第五一分四功分器、第六一分四功分器、第七一分四功分器和第八一分四功分器,所述的第一一分二功分器、所述的第二一分二功分器和所述的三一分二功分器均具有一个输入端口和两个输出端口,所述的第五一分四功分器、所述的第六一分四功分器、所述的第七一分四功分器和所述的第八一分四功分器均具有一个输入端口和四个输出端口,所述的第一一分二功分器的输入端口为所述的垂直极化馈电网络的输入端口,用于输入所述的极化跟踪器输出的垂直极化信号,所述的第一一分二功分器的两个输出端口与所述的第二一分二功分器的输入端口和所述的第三一分二功分器的输入端口一一对应连接,所述的第二一分二功分器的两个输出端口与所述的第二一分二功分器的两个输出端口与所述的第五一分四功分器的输入端口和所述的第六一分四功分器的输入端口一一对应连接,所述的第二一分二功分器的两个输出端口与所述的第七一分四功分器的输入端口以及所述的第八一分四功分器的输入端口一一对应连接,所述的第五一分四功分器的四个输出端口、所述的第六一分四功分器的四个输出端口、所述的第七一分四功分器的四个输出端口和所述的第八一分四功分器的四个输出端口,合计十六个输出端口,作为所述的垂直极化馈电网络的十六个输出端口,用于输出垂直极化信号,所述的垂直极化馈电网络的十六个输出端口与16个天线单元的第一输入端口一一对应连接。

7、所述的极化跟踪器包括四个3db耦合器、一个吸波片和两个可变移相器,将四个3db耦合器分别称为第一3db耦合器、第二3db耦合器、第三3db耦合器和第四3db耦合器、将两个可变移相器分别称为第一可变移相器和第二可变移相器,所述的第一3db耦合器具有一个输入端口和三个输出端口,所述的第二3db耦合器和所述的第三3db耦合器均具有一个输入端口和一个输出端口,所述的第四3db耦合器具有二个输入端口和二个输出端口,所述的第一3db耦合器的输入端口为所述的极化跟踪器的输入端口,用于输入外部无线信号,所述的第一3db耦合器的三个输出端口与所述的第二3db耦合器的输入端口、所述的第三3db耦合器的输入端口和所述的吸波片一一对应连接,所述的吸波片用于吸收电磁波能量,并将电磁波转化为热能或其他形式的能量,从而减少或消除所述的第一3db耦合器处电磁波的反射和传播,所述的第二3db耦合器的输出端口和所述的第三3db耦合器的输出端口与所述的第四3db耦合器的两个输入端口一一对应连接,所述的第四3db耦合器的二个输出端口作为所述的极化跟踪器的两个输出端口,所述的极化跟踪器的两个输出端口与所述的水平极化馈电网络的输入端口和所述的垂直极化馈电网络的输入端口一一对应连接;所述的第一可变移相器用于调节传输至所述的第二3db耦合器中的信号的相位,使该信号实现波束的形成和指向性辐射,形成的水平极化信号,所述的第二可变移相器用于调节传输至所述的第三3db耦合器处的信号的相位,使所述的第三3db耦合器中的无线信号实现波束的形成和指向性辐射,形成的垂直极化信号。

8、所述的第一可变移相器包括第二金属块、第三金属块、第四金属块、第五金属块、第六金属块、第七金属块、第八金属块、第九金属块、第十金属块、第十一金属块、第十二金属块、第十三金属块、第十四金属块、第十五金属块、第十六金属块、第十七金属块、第十八金属块、第十九金属块、第二十金属块、第二十一金属块、第二十二金属块、第二十三金属块、第二十四金属块、第二十五金属块、第二十六金属块、第二十七金属块和第二十八金属块和第二十九金属块,所述的第二金属块、所述的第三金属块、所述的第四金属块、所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块、所述的第九金属块、所述的第十金属块、所述的第十一金属块、所述的第十二金属块、所述的第十三金属块、所述的第十四金属块、所述的第十五金属块、所述的第十六金属块、所述的第十七金属块、所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块、所述的第二十三金属块、所述的第二十四金属块、所述的第二十五金属块、所述的第二十六金属块、所述的第二十七金属块、所述的第二十八金属块和所述的第二十九金属块均为长方体结构,所述的第二金属块、所述的第三金属块、所述的第四金属块、所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块、所述的第九金属块、所述的第十金属块、所述的第十一金属块、所述的第十二金属块、所述的第十三金属块、所述的第十四金属块、所述的第十五金属块、所述的第十六金属块、所述的第十七金属块、所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块、所述的第二十三金属块、所述的第二十四金属块、所述的第二十五金属块、所述的第二十六金属块、所述的第二十七金属块、所述的第二十八金属块和所述的第二十九金属块的长度方向沿均前后方向,宽度方向均沿左右方向,高度方向均沿上下方向,所述的第三金属块位于所述的第二金属块的右侧,所述的第三金属块的左端面与所述的第二金属块的右端面连接,且呈贴合状态,所述的第三金属块的上端面与所述的第二金属块的上端面位于同一平面,所述的第三金属块的前端面与所述的第二金属块的前端面位于同一平面,所述的第三金属块的长度大于所述的第二金属块的长度,所述的第三金属块的宽度小于所述的第二金属块的宽度,所述的第三金属块的高度小于所述的第二金属块的高度,将使所述的第三金属块呈左右对称的平面称为第一对称面,将使所述的第二金属块呈左右对称的平面称为第二对称面;所述的第四金属块位于所述的第二金属块的右侧和所述的第三金属块的下侧,所述的第四金属块的左端面与所述的第二金属块的右端面连接,且呈贴合状态,所述的第四金属块的上端面与所述的第三金属块的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第四金属块的下端面与所述的第二金属块的下端面位于同一平面,所述的第四金属块的前端面与所述的第二金属块的前端面位于同一平面,所述的第四金属块的后端面位于所述的第二金属块的后端面的后侧,所述的第四金属块的长度小于所述的第三金属块的长度,所述的第四金属块的宽度等于所述的第三金属块的宽度,所述的第五金属块位于所述的第四金属块的后侧,所述的第六金属块位于所述的第五金属块的后侧,所述的第七金属块位于所述的第六金属块的后侧,所述的第八金属块位于所述的第七金属块的后侧,所述的第九金属块位于所述的第八金属块的后侧,所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块和所述的第九金属块均位于所述的第三金属块的下侧,所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块和所述的第九金属块的上端面均与所述的第三金属块的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块和所述的第九金属块的下端面均与所述的第四金属块的下端面位于同一平面,所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块和所述的第九金属块的左端面均与所述的第四金属块的左端面位于同一平面,所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块和所述的第九金属块的右端面均与所述的第四金属块的右端面位于同一平面,所述的第五金属块的前端面与所述的第四金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第六金属块的前端面与所述的第五金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第七金属块的前端面与所述的第六金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第八金属块的前端面与所述的第七金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第九金属块的前端面与所述的第八金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第九金属块的后端面与所述的第三金属块的后端面位于同一平面,所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块和所述的第八金属块的长度均相等,所述的第五金属块的高度小于所述的第三金属块的高度,所述的第九金属块的长度大于所述的第五金属块的长度,所述的第十金属块位于所述的第三金属块和所述的第九金属块的后侧,所述的第十金属块的前端面与所述的第三金属块和所述的第九金属块的后端面均连接,且均呈贴合状态,所述的第十金属块的上端面与所述的第三金属块的上端面位于同一平面,所述的第十金属块的下端面与所述的第二金属块的下端面位于同一平面,所述的第十金属块的左端面位于所述的第三金属块的左端面所在平面的左侧,所述的第十金属块的右端面位于所述的第三金属块的右端面所在平面的右侧,所述的第十金属块的长度小于所述的第三金属块的长度,所述的第十金属块关于所述的第一对称面呈左右对称;所述的第十一金属块位于所述的第十金属块的后侧,所述的第十一金属块的前端面与所述的第十金属块的后端面连接,且呈贴合状态,所述的第十一金属块的上端面与所述的第十金属块的上端面位于同一平面,所述的第十一金属块的下端面与所述的第十金属块的下端面位于同一平面,所述的第十一金属块的左端面位于所述的第十金属块的左端面所在平面的右侧,所述的第十一金属块的右端面位于所述的第十金属块的右端面所在平面的左侧,所述的第十一金属块关于所述的第一对称面呈左右对称,所述的第十一金属块的长度小于所述的第十金属块的长度,所述的第十一金属块的宽度小于所述的第十金属块的宽度,所述的第十二金属块位于所述的第十一金属块的右侧,所述的第十二金属块的左端面与所述的第十一金属块的右端面连接,且呈贴合状态,所述的第十二金属块的上端面与所述的第十一金属块的上端面位于同一平面,所述的第十二金属块的下端面与所述的第十一金属块的下端面位于同一平面,所述的第十二金属块的前端面位于所述的第十金属块的后端面所在平面的后侧,所述的第十二金属块的后端面与所述的第十一金属块的后端面位于同一平面,所述的第十二金属块的宽度等于所述的第十一金属块的宽度,所述的第十三金属块位于所述的第十二金属块的右侧,所述的第十三金属块的左端面与所述的第十二金属块的右端面连接,且呈贴合状态,所述的第十三金属块的上端面与所述的第十二金属块的上端面位于同一平面,所述的第十三金属块的下端面与所述的第十二金属块的下端面位于同一平面,所述的第十三金属块的右端面与所述的第十金属块的右端面位于同一平面,所述的第十三金属块的前端面位于所述的第十金属块的后端面所在平面的后侧和所述的第十二金属块的前端面所在平面的前侧,所述的第十三金属块的后端面与所述的第十二金属块的后端面位于同一平面,所述的第十三金属块的长度大于所述的第十二金属块的长度,所述的第十三金属块的宽度等于所述的第十二金属块的宽度,所述的第十四金属块位于所述的第十一金属块的左侧,所述的第十四金属块与所述的第十二金属块关于所述的第一对称面呈左右对称,所述的第十五金属块位于所述的第十四金属块的左侧,所述的第十五金属块与所述的第十三金属块关于所述的第一对称面呈左右对称,所述的第十六金属块位于所述的第二金属块的左侧,所述的第十六金属块与所述的第三金属块关于所述的第二对称面呈左右对称,所述的第十七金属块位于所述的第二金属块的左侧和所述的第十六金属块的下侧,所述的第十七金属块的右端面与所述的第二金属块的左端面连接,且呈贴合状态,所述的第十七金属块的上端面与所述的第十六金属块的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第十七金属块的上端面与所述的第十六金属块的下端面连接,且呈贴合状态,,所述的第十七金属块的下端面与所述的第二金属块的下端面位于同一平面,所述的第十七金属块的前端面与所述的第二金属块的前端面位于同一平面,所述的第十七金属块的后端面位于所述的第二金属块的后端面所在平面的后侧,所述的第十七金属块的长度小于所述的第四金属块的长度,所述的第十七金属块的宽度等于所述的第四金属块的宽度,所述的第十八金属块位于所述的第十七金属块的后侧,所述的第十九金属块位于所述的第十八金属块的后侧,所述的第二十金属块位于所述的第十九金属块的后侧,所述的第二十一金属块位于所述的第二十金属块的后侧,所述的第二十二金属块位于所述的第二十一金属块的后侧,所述的第二十九金属块位于所述的第二十二金属块的后侧,所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块和所述的第二十九金属块均位于所述的第十六金属块的下侧,所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块和所述的第二十九金属块的上端面均与所述的第十六金属块的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块和所述的第二十九金属块的下端面均与所述的第十七金属块的下端面位于同一平面,所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块和所述的第二十九金属块的左端面均与所述的第十七金属块的左端面位于同一平面,所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块和所述的第二十九金属块的右端面均与所述的第十七金属块的右端面位于同一平面,所述的第十八金属块的前端面与所述的第四金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第十九金属块的前端面与所述的第十八金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第二十金属块的前端面与所述的第十九金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第二十一金属块的前端面与所述的第二十金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第二十二金属块的前端面与所述的第二十一金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第二十九金属块的前端面与所述的第二十二金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第二十二金属块的后端面与所述的第十六金属块的后端面位于同一平面,所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块和所述的第二十二金属块的长度均相等,所述的第十八金属块、所述的第二十九金属块的长度大于所述的第十八金属块的长度,所述的第二十三金属块位于所述的第十六金属块和所述的第二十二金属块的后侧,所述的第二十三金属块和所述的第十金属块关于第二对称面呈左右对称,所述的第二十四金属块位于所述的第二十三金属块的后侧,所述的第二十四金属块和所述的第十一金属块关于所述的第二对称面呈左右对称,所述的第二十五金属块位于所述的第二十四金属块的右侧,所述的第二十五金属块和所述的第十四金属块关于所述的第二对称面呈左右对称,所述的第二十六金属块位于所述的第二十五金属块的右侧,所述的第二十六金属块和所述的第十五金属块关于所述的第二对称面呈左右对称,所述的第二十七金属块位于所述的第二十四金属块的左侧,所述的第二十七金属块和所述的第十二金属块关于所述的第二对称面呈左右对称,所述的第二十七金属块位于所述的第二十七金属块的左侧,所述的第二十八金属块和所述的第十三金属块分别关于所述的第二对称面呈左右对称;所述的第二可变移相器的结构和所述的第一可变移相器的结构相同。

9、与现有技术相比,本发明的优点在于通过双极化馈电网络、双极化辐射器以及极化跟踪器构成毫米波可变极化的平板天线阵列,双极化馈电网络包括水平极化馈电网络和垂直极化馈电网络,当无线信号输出至平板天线阵列时,该无线信号进入极化跟踪器,极化跟踪器跟踪输出至其处的无线信号的极化方向,并对该无线信号的幅值和相位进行调整来调节该无线信号的能量和功率,使该无线信号的极化方向发生改变,形成水平极化信号和垂直极化信号,最后将水平极化信号输出至所述的水平极化馈电网络,垂直极化信号输出至垂直极化馈电网络,水平极化馈电网络将输出至其处的水平极化信号传输到双极化辐射器中,垂直极化馈电网络将输出至其处的垂直极化信号传输到双极化辐射器中,双极化辐射器将输出至其处的水平极化信号和垂直极化信号进行合成,形成包含幅度相同的水平极化信号和垂直极化信号的合成极化波辐射至自由空间,由此本发明通过极化跟踪器来调节无线信号的能量和功率,使无线信号的极化方向发生改变,形成水平极化信号和垂直极化信号,在兼具低剖面、宽带宽、低损耗、高增益和高效率的同时,无需额外的极化调整装置就能实现极化调节,易于平面集成。


技术特征:

1.一种毫米波可变极化的平板天线阵列,其特征在于包括双极化馈电网络、双极化辐射器以及极化跟踪器,所述的双极化辐射器用于形成并发射包含幅度相同的水平极化信号和垂直极化信号的合成极化波,所述的双极化馈电网络包括水平极化馈电网络和垂直极化馈电网络,所述的水平极化馈电网络用于馈入水平极化信号至所述的双极化辐射器,所述的垂直极化馈电网络用于馈入垂直极化信号至所述的双极化辐射器,所述的极化跟踪器用于跟踪输出至其处的无线信号的极化方向,并对该无线信号的幅值和相位进行调整来调节该无线信号的能量和功率,使该无线信号的极化方向发生改变,形成水平极化信号和垂直极化信号,最后将水平极化信号输出至所述的水平极化馈电网络,垂直极化信号输出至所述的垂直极化馈电网络。

2.根据权利要求1所述的一种毫米波可变极化的平板天线阵列,其特征在于所述的双极化辐射器包括金属板和设置在所述的金属板上的16个天线单元,所述的金属板为长方体结构,将所述的金属板的高度方向作为上下方向,长度方向作为前后方向,宽度方向作为左右方向,所述的金属板的长度和宽度相等,16个天线单元按照4行4列均匀间隔分布形成天线单元阵列结构,所述的天线单元阵列结构的行方向沿左右方向,列方向沿前后方向。

3.根据权利要求2所述的一种毫米波可变极化的平板天线阵列,其特征在于每个所述的天线单元均包括阶梯过渡结构的喇叭和正交模耦合器;所述的喇叭包括第一长方体腔体、第二长方体腔体、第三长方体腔体、第四长方体腔体、第五长方体腔体、第六长方体腔体和第七长方体腔体,所述的第一长方体腔体、所述的第二长方体腔体、所述的第三长方体腔体、所述的第四长方体腔体、所述的第五长方体腔体、所述的第六长方体腔体和所述的第七长方体腔体的长度方向均沿左右方向,宽度方向均沿前后方向,高度方向均沿上下方向,所述的第一长方体腔体的长度等于其宽度,所述的第二长方体腔体、所述的第三长方体腔体和所述的第四长方体腔体的长度和宽度均等于所述的第一长方体腔体的长度,所述的第一长方体腔体位于所述的第二长方体腔体的左侧,所述的第一长方体腔体的前端面与所述的第二长方体腔体的前端面位于同一平面,所述的第一长方体腔体的后端面与所述的第二长方体腔体的后端面位于同一平面,所述的第一长方体腔体的上端面与所述的第二长方体腔体的上端面位于同一平面,所述的第一长方体腔体的下端面与所述的第二长方体腔体的下端面位于同一平面,所述的第一长方体腔体的右端面与所述的第二长方体腔体的左端面之间具有一段距离,所述的第三长方体腔体位于所述的第二长方体腔体的后侧,所述的第三长方体腔体的上端面与所述的第二长方体腔体的上端面位于同一平面,所述的第三长方体腔体的下端面与所述的第二长方体腔体的下端面位于同一平面,所述的第三长方体腔体的右端面与所述的第二长方体腔体的右端面位于同一平面,所述的第三长方体腔体的左端面与所述的第二长方体腔体的左端面位于同一平面,所述的第三长方体腔体的前端面与所述的第二长方体腔体的后端面之间具有一段距离,所述的第四长方体腔体位于所述的第一长方体腔体的后侧,所述的第四长方体腔体的上端面与所述的第一长方体腔体的上端面位于同一平面,所述的第四长方体腔体的下端面与所述的第一长方体腔体的下端面位于同一平面,所述的第四长方体腔体的右端面与所述的第一长方体腔体的右端面位于同一平面,所述的第四长方体腔体的左端面与所述的第一长方体腔体的左端面位于同一平面,所述的第四长方体腔体的前端面与所述的第三长方体腔体的前端面位于同一平面,所述的第四长方体腔体的后端面与所述的第三长方体腔体的后端面位于同一平面,所述的第五长方体腔体位于所述的第一长方体腔体、所述的第二长方体腔体、所述的第三长方体腔体和所述的第四长方体腔体的下方,所述的第五长方体腔体的长度等于其宽度,所述的第五长方体腔体的上端面与所述的第一长方体腔体、所述的第二长方体腔体、所述的第三长方体腔体和所述的第四长方体腔体的下端面均连接,且呈贴合状态,所述的第五长方体腔体的左端面与所述的第一长方体腔体的左端面位于同一平面,所述的第五长方体腔体的前端面与所述的第一长方体腔体的前端面位于同一平面,所述的第五长方体腔体的后端面与所述的第四长方体腔体的后端面位于同一平面,所述的第五长方体腔体的右端面与所述的第二长方体腔体的右端面位于同一平面,所述的第六长方体腔体的长度等于其宽度,所述的第六长方体腔体位于所述的第五长方体腔体的下方,所述的第六长方体腔体的上端面和所述的第五长方体腔体的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第六长方体腔体沿上下方向的中轴线和所述的第五长方体腔体沿上下方向的中轴线位于同一直线,所述的第六长方体腔体的长度小于所述的第五长方体腔体的长度,所述的第六长方体腔体的高度等于所述的第五长方体腔体的高度,所述的第七长方体腔体的长度等于其宽度,所述的第七长方体腔体位于所述的第六长方体腔体的下方,所述的第七长方体腔体的上端面和所述的第六长方体腔体的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第七长方体腔体沿上下方向的中轴线和所述的第六长方体腔体沿上下方向的中轴线位于同一直线,所述的第七长方体腔体的长度小于所述的第六长方体腔体的长度,所述的第七长方体腔体的高度等于所述的第六长方体腔体的高度;

4.根据权利要求1所述的一种毫米波可变极化的平板天线阵列,其特征在于所述的水平极化馈电网络包括一个双脊波导结构、三个方同轴结构、四个一分四功分器和第十二长方体腔体,将该双脊波导结构称为第一双脊波导结构,将三个方同轴结构分别称为第一方同轴结构、第二方同轴结构和第三方同轴结构,将四个一分四功分器分别称为第一一分四功分器、第二一分四功分器、第三一分四功分器和第四一分四功分器;所述的第十二长方体腔体的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,高度方向沿上下方向,所述的第十二长方体的前端面为所述的水平极化馈电网络的输入端口,用于输入所述的极化跟踪器输出的水平极化信号,所述的第一方同轴结构具有一个输入端口和一个输出端口,所述的第二方同轴结构和所述的第三方同轴结构均具有一个输入端口和两个输出端口,所述的第一双脊波导结构具有一个输入端口和两个输出端口,所述的第一一分四功分器、所述的第二一分四功分器、所述的第三一分四功分器和所述的第四一分四功分器均具有一个输入端口和四个输出端口,所述的第一方同轴结构的输入端口与所述的第十二长方体腔体的后端面连接,所述的第一方同轴结构的输出端口与所述的第一双脊波导结构的输入端口连接,所述的第一双脊波导结构的两个输出端口与所述的第二方同轴结构的输入端口和所述的第三方同轴结构的输入端口一一对应连接,所述的第二方同轴结构的两个输出端口分别与所述的第一一分四功分器的输入端口和所述的第二一分四功分器的输入端口连接,所述的第三方同轴结构的两个输出端口分别与所述的第三一分四功分器的输入端口和所述的第四一分四功分器的输入端口一一对应连接,所述的第一双脊波导结构、所述的第二方同轴结构和所述的第三方同轴结构处均设置有用于降低信号由于反射引起的损耗的金属块,所述的第一一分四功分器的四个输出端口、所述的第二一分四功分器的四个输出端口、所述的第三一分四功分器的四个输出端口和所述的第四一分四功分器的四个输出端口,合计十六个输出端口,作为所述的水平极化馈电网络的十六个输出端口,用于输出水平极化信号,所述的水平极化馈电网络的十六个输出端口与16个天线单元的第二输入端口一一对应连接。

5.根据权利要求4所述的一种毫米波可变极化的平板天线阵列,其特征在于所述的垂直极化馈电网络包括三个一分二功分器和四个一分四功分器,将该三个一分二功分器分别称为第一一分二功分器、第二一分二功分器和第三一分二功分器、将该四个一分四功分器分别称为第五一分四功分器、第六一分四功分器、第七一分四功分器和第八一分四功分器,所述的第一一分二功分器、所述的第二一分二功分器和所述的三一分二功分器均具有一个输入端口和两个输出端口,所述的第五一分四功分器、所述的第六一分四功分器、所述的第七一分四功分器和所述的第八一分四功分器均具有一个输入端口和四个输出端口,所述的第一一分二功分器的输入端口为所述的垂直极化馈电网络的输入端口,用于输入所述的极化跟踪器输出的垂直极化信号,所述的第一一分二功分器的两个输出端口与所述的第二一分二功分器的输入端口和所述的第三一分二功分器的输入端口一一对应连接,所述的第二一分二功分器的两个输出端口与所述的第二一分二功分器的两个输出端口与所述的第五一分四功分器的输入端口和所述的第六一分四功分器的输入端口一一对应连接,所述的第二一分二功分器的两个输出端口与所述的第七一分四功分器的输入端口以及所述的第八一分四功分器的输入端口一一对应连接,所述的第五一分四功分器的四个输出端口、所述的第六一分四功分器的四个输出端口、所述的第七一分四功分器的四个输出端口和所述的第八一分四功分器的四个输出端口,合计十六个输出端口,作为所述的垂直极化馈电网络的十六个输出端口,用于输出垂直极化信号,所述的垂直极化馈电网络的十六个输出端口与16个天线单元的第一输入端口一一对应连接。

6.根据权利要求4所述的一种毫米波可变极化的平板天线阵列,其特征在于所述的极化跟踪器包括四个3db耦合器、一个吸波片和两个可变移相器,将四个3db耦合器分别称为第一3db耦合器、第二3db耦合器、第三3db耦合器和第四3db耦合器、将两个可变移相器分别称为第一可变移相器和第二可变移相器,所述的第一3db耦合器具有一个输入端口和三个输出端口,所述的第二3db耦合器和所述的第三3db耦合器均具有一个输入端口和一个输出端口,所述的第四3db耦合器具有二个输入端口和二个输出端口,所述的第一3db耦合器的输入端口为所述的极化跟踪器的输入端口,用于输入外部无线信号,所述的第一3db耦合器的三个输出端口与所述的第二3db耦合器的输入端口、所述的第三3db耦合器的输入端口和所述的吸波片一一对应连接,所述的吸波片用于吸收电磁波能量,并将电磁波转化为热能或其他形式的能量,从而减少或消除所述的第一3db耦合器处电磁波的反射和传播,所述的第二3db耦合器的输出端口和所述的第三3db耦合器的输出端口与所述的第四3db耦合器的两个输入端口一一对应连接,所述的第四3db耦合器的二个输出端口作为所述的极化跟踪器的两个输出端口,所述的极化跟踪器的两个输出端口与所述的水平极化馈电网络的输入端口和所述的垂直极化馈电网络的输入端口一一对应连接;所述的第一可变移相器用于调节传输至所述的第二3db耦合器中的信号的相位,使该信号实现波束的形成和指向性辐射,形成的水平极化信号,所述的第二可变移相器用于调节传输至所述的第三3db耦合器处的信号的相位,使所述的第三3db耦合器中的无线信号实现波束的形成和指向性辐射,形成的垂直极化信号。

7.根据权利要求6所述的一种毫米波可变极化的平板天线阵列,其特征在于所述的第一可变移相器包括第二金属块、第三金属块、第四金属块、第五金属块、第六金属块、第七金属块、第八金属块、第九金属块、第十金属块、第十一金属块、第十二金属块、第十三金属块、第十四金属块、第十五金属块、第十六金属块、第十七金属块、第十八金属块、第十九金属块、第二十金属块、第二十一金属块、第二十二金属块、第二十三金属块、第二十四金属块、第二十五金属块、第二十六金属块、第二十七金属块和第二十八金属块和第二十九金属块,所述的第二金属块、所述的第三金属块、所述的第四金属块、所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块、所述的第九金属块、所述的第十金属块、所述的第十一金属块、所述的第十二金属块、所述的第十三金属块、所述的第十四金属块、所述的第十五金属块、所述的第十六金属块、所述的第十七金属块、所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块、所述的第二十三金属块、所述的第二十四金属块、所述的第二十五金属块、所述的第二十六金属块、所述的第二十七金属块、所述的第二十八金属块和所述的第二十九金属块均为长方体结构,所述的第二金属块、所述的第三金属块、所述的第四金属块、所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块、所述的第九金属块、所述的第十金属块、所述的第十一金属块、所述的第十二金属块、所述的第十三金属块、所述的第十四金属块、所述的第十五金属块、所述的第十六金属块、所述的第十七金属块、所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块、所述的第二十三金属块、所述的第二十四金属块、所述的第二十五金属块、所述的第二十六金属块、所述的第二十七金属块、所述的第二十八金属块和所述的第二十九金属块的长度方向沿均前后方向,宽度方向均沿左右方向,高度方向均沿上下方向,所述的第三金属块位于所述的第二金属块的右侧,所述的第三金属块的左端面与所述的第二金属块的右端面连接,且呈贴合状态,所述的第三金属块的上端面与所述的第二金属块的上端面位于同一平面,所述的第三金属块的前端面与所述的第二金属块的前端面位于同一平面,所述的第三金属块的长度大于所述的第二金属块的长度,所述的第三金属块的宽度小于所述的第二金属块的宽度,所述的第三金属块的高度小于所述的第二金属块的高度,将使所述的第三金属块呈左右对称的平面称为第一对称面,将使所述的第二金属块呈左右对称的平面称为第二对称面;所述的第四金属块位于所述的第二金属块的右侧和所述的第三金属块的下侧,所述的第四金属块的左端面与所述的第二金属块的右端面连接,且呈贴合状态,所述的第四金属块的上端面与所述的第三金属块的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第四金属块的下端面与所述的第二金属块的下端面位于同一平面,所述的第四金属块的前端面与所述的第二金属块的前端面位于同一平面,所述的第四金属块的后端面位于所述的第二金属块的后端面的后侧,所述的第四金属块的长度小于所述的第三金属块的长度,所述的第四金属块的宽度等于所述的第三金属块的宽度,所述的第五金属块位于所述的第四金属块的后侧,所述的第六金属块位于所述的第五金属块的后侧,所述的第七金属块位于所述的第六金属块的后侧,所述的第八金属块位于所述的第七金属块的后侧,所述的第九金属块位于所述的第八金属块的后侧,所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块和所述的第九金属块均位于所述的第三金属块的下侧,所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块和所述的第九金属块的上端面均与所述的第三金属块的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块和所述的第九金属块的下端面均与所述的第四金属块的下端面位于同一平面,所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块和所述的第九金属块的左端面均与所述的第四金属块的左端面位于同一平面,所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块、所述的第八金属块和所述的第九金属块的右端面均与所述的第四金属块的右端面位于同一平面,所述的第五金属块的前端面与所述的第四金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第六金属块的前端面与所述的第五金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第七金属块的前端面与所述的第六金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第八金属块的前端面与所述的第七金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第九金属块的前端面与所述的第八金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第九金属块的后端面与所述的第三金属块的后端面位于同一平面,所述的第五金属块、所述的第六金属块、所述的第七金属块和所述的第八金属块的长度均相等,所述的第五金属块的高度小于所述的第三金属块的高度,所述的第九金属块的长度大于所述的第五金属块的长度,所述的第十金属块位于所述的第三金属块和所述的第九金属块的后侧,所述的第十金属块的前端面与所述的第三金属块和所述的第九金属块的后端面均连接,且均呈贴合状态,所述的第十金属块的上端面与所述的第三金属块的上端面位于同一平面,所述的第十金属块的下端面与所述的第二金属块的下端面位于同一平面,所述的第十金属块的左端面位于所述的第三金属块的左端面所在平面的左侧,所述的第十金属块的右端面位于所述的第三金属块的右端面所在平面的右侧,所述的第十金属块的长度小于所述的第三金属块的长度,所述的第十金属块关于所述的第一对称面呈左右对称;所述的第十一金属块位于所述的第十金属块的后侧,所述的第十一金属块的前端面与所述的第十金属块的后端面连接,且呈贴合状态,所述的第十一金属块的上端面与所述的第十金属块的上端面位于同一平面,所述的第十一金属块的下端面与所述的第十金属块的下端面位于同一平面,所述的第十一金属块的左端面位于所述的第十金属块的左端面所在平面的右侧,所述的第十一金属块的右端面位于所述的第十金属块的右端面所在平面的左侧,所述的第十一金属块关于所述的第一对称面呈左右对称,所述的第十一金属块的长度小于所述的第十金属块的长度,所述的第十一金属块的宽度小于所述的第十金属块的宽度,所述的第十二金属块位于所述的第十一金属块的右侧,所述的第十二金属块的左端面与所述的第十一金属块的右端面连接,且呈贴合状态,所述的第十二金属块的上端面与所述的第十一金属块的上端面位于同一平面,所述的第十二金属块的下端面与所述的第十一金属块的下端面位于同一平面,所述的第十二金属块的前端面位于所述的第十金属块的后端面所在平面的后侧,所述的第十二金属块的后端面与所述的第十一金属块的后端面位于同一平面,所述的第十二金属块的宽度等于所述的第十一金属块的宽度,所述的第十三金属块位于所述的第十二金属块的右侧,所述的第十三金属块的左端面与所述的第十二金属块的右端面连接,且呈贴合状态,所述的第十三金属块的上端面与所述的第十二金属块的上端面位于同一平面,所述的第十三金属块的下端面与所述的第十二金属块的下端面位于同一平面,所述的第十三金属块的右端面与所述的第十金属块的右端面位于同一平面,所述的第十三金属块的前端面位于所述的第十金属块的后端面所在平面的后侧和所述的第十二金属块的前端面所在平面的前侧,所述的第十三金属块的后端面与所述的第十二金属块的后端面位于同一平面,所述的第十三金属块的长度大于所述的第十二金属块的长度,所述的第十三金属块的宽度等于所述的第十二金属块的宽度,所述的第十四金属块位于所述的第十一金属块的左侧,所述的第十四金属块与所述的第十二金属块关于所述的第一对称面呈左右对称,所述的第十五金属块位于所述的第十四金属块的左侧,所述的第十五金属块与所述的第十三金属块关于所述的第一对称面呈左右对称,所述的第十六金属块位于所述的第二金属块的左侧,所述的第十六金属块与所述的第三金属块关于所述的第二对称面呈左右对称,所述的第十七金属块位于所述的第二金属块的左侧和所述的第十六金属块的下侧,所述的第十七金属块的右端面与所述的第二金属块的左端面连接,且呈贴合状态,所述的第十七金属块的上端面与所述的第十六金属块的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第十七金属块的上端面与所述的第十六金属块的下端面连接,且呈贴合状态,,所述的第十七金属块的下端面与所述的第二金属块的下端面位于同一平面,所述的第十七金属块的前端面与所述的第二金属块的前端面位于同一平面,所述的第十七金属块的后端面位于所述的第二金属块的后端面所在平面的后侧,所述的第十七金属块的长度小于所述的第四金属块的长度,所述的第十七金属块的宽度等于所述的第四金属块的宽度,所述的第十八金属块位于所述的第十七金属块的后侧,所述的第十九金属块位于所述的第十八金属块的后侧,所述的第二十金属块位于所述的第十九金属块的后侧,所述的第二十一金属块位于所述的第二十金属块的后侧,所述的第二十二金属块位于所述的第二十一金属块的后侧,所述的第二十九金属块位于所述的第二十二金属块的后侧,所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块和所述的第二十九金属块均位于所述的第十六金属块的下侧,所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块和所述的第二十九金属块的上端面均与所述的第十六金属块的下端面连接,且呈贴合状态,所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块和所述的第二十九金属块的下端面均与所述的第十七金属块的下端面位于同一平面,所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块和所述的第二十九金属块的左端面均与所述的第十七金属块的左端面位于同一平面,所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块、所述的第二十二金属块和所述的第二十九金属块的右端面均与所述的第十七金属块的右端面位于同一平面,所述的第十八金属块的前端面与所述的第四金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第十九金属块的前端面与所述的第十八金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第二十金属块的前端面与所述的第十九金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第二十一金属块的前端面与所述的第二十金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第二十二金属块的前端面与所述的第二十一金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第二十九金属块的前端面与所述的第二十二金属块的后端面之间具有一段距离,所述的第二十二金属块的后端面与所述的第十六金属块的后端面位于同一平面,所述的第十八金属块、所述的第十九金属块、所述的第二十金属块、所述的第二十一金属块和所述的第二十二金属块的长度均相等,所述的第十八金属块、所述的第二十九金属块的长度大于所述的第十八金属块的长度,所述的第二十三金属块位于所述的第十六金属块和所述的第二十二金属块的后侧,所述的第二十三金属块和所述的第十金属块关于第二对称面呈左右对称,所述的第二十四金属块位于所述的第二十三金属块的后侧,所述的第二十四金属块和所述的第十一金属块关于所述的第二对称面呈左右对称,所述的第二十五金属块位于所述的第二十四金属块的右侧,所述的第二十五金属块和所述的第十四金属块关于所述的第二对称面呈左右对称,所述的第二十六金属块位于所述的第二十五金属块的右侧,所述的第二十六金属块和所述的第十五金属块关于所述的第二对称面呈左右对称,所述的第二十七金属块位于所述的第二十四金属块的左侧,所述的第二十七金属块和所述的第十二金属块关于所述的第二对称面呈左右对称,所述的第二十七金属块位于所述的第二十七金属块的左侧,所述的第二十八金属块和所述的第十三金属块分别关于所述的第二对称面呈左右对称;所述的第二可变移相器的结构和所述的第一可变移相器的结构相同。


技术总结
一种毫米波可变极化的平板天线阵列,包括双极化馈电网络、双极化辐射器以及极化跟踪器,双极化辐射器用于形成并发射包含幅度相同的水平极化信号和垂直极化信号的合成极化波,双极化馈电网络包括水平极化馈电网络和垂直极化馈电网络,水平极化馈电网络用于馈入水平极化信号至双极化辐射器,垂直极化馈电网络用于馈入垂直极化信号至双极化辐射器,极化跟踪器用于形成水平极化信号和垂直极化信号,最后将水平极化信号输出至水平极化馈电网络,垂直极化信号输出至垂直极化馈电网络;优点是在兼具低剖面、宽带宽、低损耗、高增益和高效率的同时,无需额外的极化调整装置就能实现极化调节,易于平面集成。

技术研发人员:葛李鹏,尤阳,叶雅文,闵令国,成迪,冯文浩,陆云龙,黄季甫
受保护的技术使用者:宁波大学
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23

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