【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及無線通信，具體的，涉及一種雙頻波束掃描透鏡天線。
技術(shù)介紹
1、隨著5g的商用逐漸成熟，萬物互聯(lián)逐漸成為現(xiàn)實。相對于5g?sub-6?ghz頻段，其毫米波頻段所具有的更豐富的頻譜資源、四倍多的通信速率、更大的通信容量以及更小的體積等優(yōu)勢，使得其在高分辨率雷達、制導(dǎo)系統(tǒng)以及衛(wèi)星通信等產(chǎn)品或領(lǐng)域具有無窮的潛力。因此如何設(shè)計出一個高增益、小型化、多模式天線是十分重要的。
2、在目前的研究中，為了實現(xiàn)高增益、多模式天線，大部分方案都是采用拋物面天線以及方向性天線陣列方式來實現(xiàn)的，這種方案存在諸多問題：1.拋物面天線通過拋物面對饋源所發(fā)出的電磁波進行反射聚焦以此實現(xiàn)高增益效果，但這種天線加工往往更加復(fù)雜成本相對高，且所實現(xiàn)的功能相對單一。2.方向性天線陣列則是通過將多個天線單元組陣的方式來實現(xiàn)了高增益的效果，該天線加工相對簡單并可通過改變陣列不同位置上單元的電流幅值及相位來實現(xiàn)波束控制的效果，但若要實現(xiàn)更多的功能其所需要的饋電網(wǎng)絡(luò)會更加復(fù)雜且能量損耗較大，不能瞞足小型化、低重量、低成本等要求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種雙頻波束掃描透鏡天線，能以較小的尺寸實現(xiàn)雙頻通信，提高頻譜效率，擴大通信容量，還具有波束掃描功能。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供一種雙頻波束掃描透鏡天線，包括饋源和第一傳輸陣列，所述第一傳輸陣列具有交替設(shè)置的m×n個高頻透射單元和m×n個低頻透射單元；所述高頻透射單元包括：高頻接收貼片，設(shè)在介質(zhì)板的靠近所述饋源的
3、作為一個實施方式，在向所述饋入部分輸入高電平時，一個所述pin二極管導(dǎo)通，為狀態(tài)一；在向所述饋入部分輸入低電平時，另一所述pin二極管導(dǎo)通，為狀態(tài)二；該兩種狀態(tài)下，所述低頻發(fā)射貼片對所輻射的電磁波形成180°的相位差。
4、作為一個實施方式，所述高頻發(fā)射貼片為中部具有u形第一凹槽的矩形貼片，所述第一凹槽朝向相反的第一方向或第二方向時，所述高頻發(fā)射貼片對所輻射的電磁波形成180°的相位差。
5、作為一個實施方式，所述高頻接收貼片為矩形貼片；所述低頻接收貼片為與所述高頻接收貼片正交的矩形貼片；所述低頻發(fā)射貼片為與所述高頻發(fā)射貼片正交的矩形貼片。
6、作為一個實施方式，所述高頻接收貼片的中部形成有u形第二凹槽，所述第二凹槽的朝向與第一極化方向相同，用于接收高頻的第一極化信號，反射高頻的第二極化信號；所述低頻接收貼片的中部形成有u形第三凹槽，所述第三凹槽的朝向與第二極化方向相同，用于接收低頻的第二極化信號，反射低頻的第一極化信號；第一極化方向與第二極化方向正交。
7、作為一個實施方式，所述天線還包括：第二傳輸陣列，設(shè)在所述饋源的外周，其上設(shè)有若干線極化轉(zhuǎn)換單元，用于將接收到的第一極化信號轉(zhuǎn)換為第二極化信號并反射至所述第一傳輸陣列，以及將接收到的第二極化信號轉(zhuǎn)換為第一極化信號并反射至所述第一傳輸陣列；其中所述饋源向所述第一傳輸陣列傳輸?shù)皖l的第一極化信號；所述饋源向所述第一傳輸陣列傳輸高頻的第二極化信號。
8、作為一個實施方式，所述線極化轉(zhuǎn)換單元包括介質(zhì)板上表面的“王”字形金屬貼片和下表面的金屬反射片，所述金屬貼片的兩個端部為對稱的弧形結(jié)構(gòu)，所述金屬貼片的長度方向與第一極化方向和第二極化方向的夾角為45°。
9、作為一個實施方式，各個所述低頻透射單元、高頻透射單元所需的相移值與所透射的電磁波波束方向存在如下關(guān)系：?；式中， x和 y為各個所述低頻透射單元、高頻透射單元在介質(zhì)板上的索引位置，為自由空間中的波數(shù)，f為天線的焦距，為各個所述低頻透射單元、高頻透射單元至所述饋源相位中心的距離；當(dāng)時，所述低頻透射單元處于狀態(tài)一，所述第一凹槽朝向第一方向；
10、當(dāng)或時，所述低頻透射單元處于狀態(tài)二，所述第一凹槽朝向第二方向。
11、作為一個實施方式，所述饋電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)在所述金屬地的遠離所述低頻發(fā)射貼片的位置。
12、作為一個實施方式，第四金屬通孔的一端連接在所述發(fā)射部分的電流最小處。
13、根據(jù)上面的描述和實踐可知，本專利技術(shù)所述的雙頻波束掃描透鏡天線將天線的高頻透射單元和低頻透射單元交替設(shè)在介質(zhì)板上，能夠降低天線的橫向尺寸，以較小的尺寸實現(xiàn)雙頻通信。另外，低頻發(fā)射貼片設(shè)置為由饋入部分及其外周的發(fā)射部分組成，并使饋入部分的兩端分別經(jīng)由朝向相同的pin二極管與發(fā)射部分相連。通過向饋入部分輸入高電平或低電平，使該兩個pin二極管中僅有一個導(dǎo)通，進而使該低頻發(fā)射貼片在該兩種狀態(tài)下，能夠?qū)λ椛涞碾姶挪ㄐ纬?80°的相位差。在使用時，通過單片機控制各個低頻發(fā)射貼片中兩個pin二極管的導(dǎo)通情況，能夠使該天線在低頻部分實現(xiàn)波束掃描功能。
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1.一種雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，包括饋源和第一傳輸陣列，所述第一傳輸陣列具有交替設(shè)置的M×N個高頻透射單元和m×n個低頻透射單元；
2.如權(quán)利要求1所述的雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，
3.如權(quán)利要求2所述的雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，
4.如權(quán)利要求3所述的雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，
5.如權(quán)利要求4所述的雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，
6.如權(quán)利要求5所述的雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，還包括：
7.如權(quán)利要求6所述的雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，
8.如權(quán)利要求3所述的雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，
10.如權(quán)利要求9所述的雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，
【技術(shù)特征摘要】
1.一種雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，包括饋源和第一傳輸陣列，所述第一傳輸陣列具有交替設(shè)置的m×n個高頻透射單元和m×n個低頻透射單元；
2.如權(quán)利要求1所述的雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，
3.如權(quán)利要求2所述的雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，
4.如權(quán)利要求3所述的雙頻波束掃描透鏡天線，其特征在于，
5.如權(quán)利要求4所述的雙頻波束掃...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃洪平，饒立偉，
申請(專利權(quán))人：深圳市齊奧通信技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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