CN109560366A - 一种变极化天线和变极化天线阵列 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变极化天线和变极化天线阵列，该变极化天线具体包括：第一天线结构、第一变极化控制结构、第二天线结构、第二变极化控制结构以及合路结构，所述第一天线结构与所述第一变极化控制结构连接，所述第二天线结构与所述第二变极化控制结构连接，所述第一变极化控制结构与所述第二变极化控制结构连接到所述合路结构，所述第一天线结构与所述第二天线结构共面，所述第一天线结构与所述第二天线结构的电场垂直。本发明的变极化天线通过控制天线电场的相位和幅度，可以实现天线的任意极化。

Description

一种变极化天线和变极化天线阵列
技术领域
本发明涉及天线通讯技术领域，尤其涉及一种变极化天线和变极化天线阵列。
背景技术
极化是天线的一项重要指标，也是目前电子战天线较少利用的一种资源。极化对系统的性能有重要的影响，如何开发和利用天线极化特性，特别是变极化技术是雷达和电子战发展的新技术之一。
大多数雷达的极化是线极化，也有圆极化雷达，近年来，为了对目标进行识别和分类以及主波束内的干扰信号，在雷达系统中，对可变极化的兴趣越来越大。雷达变极化的主要目的有两个：一是对目标的RCS极化差异性进行匹配，以获得最大的信噪比；二是雷达抗干扰的一种手段之一，通过改变的极化用正交极化对付干扰信号，降低雷达受干扰的程度。现有的天线主要是极化天线，如线极化天线或是圆极化天线，而变极化天线目前使用较少，并且对天线的极化控制不稳定，极化方向也比较局限。
发明内容
基于上述问题，本发明提供一种变极化天线和变极化天线阵列，通过控制天线电场的相位和幅度，可以实现天线的任意极化。
为解决上述问题，本发明提供了一种变极化天线，其特征在于，包括：第一天线结构、第一变极化控制结构、第二天线结构、第二变极化控制结构以及合路结构，其中，
所述第一天线结构与所述第一变极化控制结构连接，所述第二天线结构与所述第二变极化控制结构连接，所述第一变极化控制结构与所述第二变极化控制结构连接到所述合路结构，所述第一天线结构与所述第二天线结构共面，所述第一天线结构与所述第二天线结构的电场垂直。
其中，所述第一天线结构为对踵天线、槽缝天线、贴片天线中的一种或多种的组合；
所述第二天线结构为所述对踵天线、槽缝天线、贴片天线中的一种或多种的组合。其中，所述第一变极化控制结构和/或所述第二变极化控制结构为数模转换器。其中，所述第一变极化控制结构和/或第二变极化控制结构包括移相器和衰减器，所述移相器与所述衰减器串联。
本发明的另一个方面，提供一种变极化天线阵列，其特征在于，包括多个上述的变极化天线。
其中，所述变极化天线阵列中相邻变极化天线之间的间距相等。
其中，所述变极化天线之间通过合路器连接。
本发明的又一个方面，提供一种变极化天线阵列，其特征在于，所述变极化天线阵列包括第一阵列和第二阵列，所述第一阵列包括多个按预设阵列列排列的第一变极化天线，所述第二阵列包括多个按预设阵列排列的第二变极化天线，所述第一阵列的第一变极化天线与所述第二阵列的第二变极化天线的电场互相垂直；
其中，所述第一变极化天线包括第一天线结构和第一变极化控制结构；所述第二变极化天线包括第二天线结构和第二变极化控制结构，所述第二变极化天线之间通过合路器连接，所述第二变极化天线之间通过合路器连接。
其中，所述第一阵列中的第一变极化天线数量与所述第二阵列中的第二变极化天线数量相等。
其中，相邻的第一变极化天线之间的间距相等，相邻的第二变极化天线之间的间距相等。
本发明的变极化天线和变极化天线阵列，通过对每个天线设置变极化控制结构，控制每个天线电场的相位和幅度，可以实现天线的任意极化。
附图说明
图1示出了本发明的变极化天线的结构示意图；
图2示出了本发明一个实施例的变极化天线的变极化控制结构的示意图；
图3示出了本发明的一个实施例的变极化天线阵列的结构示意图。
图4示出了本发明的另一个实施例的变极化天线阵列的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的一个实施例中，提出了一种变极化天线。
图1示出了本发明的变极化天线的结构示意图。
如图1所示，本实施例的变极化天线，具体包括：第一天线结构2、第一变极化控制结构3、第二天线结构4、第二变极化控制结构5以及合路结构6，第一天线结构2与第一变极化控制结构3连接，第二天线结构4与第二变极化控制结构5连接，第一变极化控制结构3与第二变极化控制结构5连接到合路结构6，并且第一天线结构2与第二天线结构4共面，第一天线结构2与第二天线结构4的电场垂直。
在本实施例中，如图1中，第一天线结构2和第二天线结构4的位置设置成正交状态，并且为了节省空间，将第一天线结构2和第二天线结构4设置成共面结构，另外，将第以天线结构2与第二电线结构4的电场设置成垂直状态，可以使得每个天线的极化变化按照自己的轨迹进行，而不会相互影响。
在进一步的实施例中，第一天线结构2和第二天线结构4分别可以为对踵天线、槽缝天线、贴片天线中的一种或多种的组合，此外也可以是现有的极化天线中的任一种或几种的组合，在此不做限制。
另外，如图2所示，本发明的变极化天线的变极化控制结构，在一个实施例中可以使用串联的移相器7和衰减器8。在另外的实施例中，也可以是数模转换器。通过变极化控制结构，控制第一变极化天线和第二变极化天线的电场相位和幅度，从而可以实现对变极化天线的任意角度的极化控制。
在本发明的另一个实施例中，提供一种变极化天线阵列。本实施例的天线阵列包括上述的多个变极化天线。
在本实施例中，如图3所示，变极化天线阵列10中包括了多个按照预设位置设置的变极化天线1，并且相邻的变极化天线1之间的间距相等。
此外，本实施例的变极化天线阵列，通过每个天线阵列的合路器相连接组合而成。在本发明的又一个实施例总，提供一种变极化天线阵列，如图4所示，该变极化天线阵列包括第一阵列41和第二阵列42，第一阵列包括多个按预设阵列排列的第一变极化天线411，第二阵列42包括多个按预设阵列排列的第二变极化天线421，第一阵列41的第一变极化天线411与第二阵列42的第二变极化天线421的电场互相垂直。
在一个实施例中，第一阵列41的第一变极化天线411共面，第二阵列42的第二变极化天线421共面，并且相邻变极化天线的间距相等。
在进一步的实施例中，第一变极化天线411包括第一天线结构2和第一变极化控制结构3；第二变极化天线421包括第二天线结构3和第二变极化控制结构4，多个第一变极化天线之间通过合路器连接多个第二变极化天线之间通过合路器连接。
在又一个实施例中，第一阵列中的第一变极化天线的数量与第二阵列中第二变极化天线的数量相等。
在进一步的实施例中，变极化阵列的第一阵列和第二阵列均可以包括多个子阵列，如第一阵列可以包括第一子阵列和第二子阵列，第二阵列可以包括第三子阵列和第四子阵列，上述的四个子阵列可以交叉设置。另外，第一阵列和第二阵列也可以分别包括三个子阵列，并通过间隔的方式进行设置，其具体结构与上述类似，在此不再详述。
本发明的变极化天线和变极化天线阵列，通过对每个天线设置变极化控制结构，控制每个天线电场的相位和幅度，可以实现天线的任意极化。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种变极化天线，其特征在于，包括：第一天线结构、第一变极化控制结构、第二天线结构、第二变极化控制结构以及合路结构，其中，
所述第一天线结构与所述第一变极化控制结构连接，所述第二天线结构与所述第二变极化控制结构连接，所述第一变极化控制结构与所述第二变极化控制结构连接到所述合路结构，所述第一天线结构与所述第二天线结构共面，所述第一天线结构与所述第二天线结构的电场垂直。
2.如权利要求1所述的变极化天线，其特征在于，所述第一天线结构为对踵天线、槽缝天线、贴片天线中的一种或多种的组合；
所述第二天线结构为所述对踵天线、槽缝天线、贴片天线中的一种或多种的组合。
3.如权利要求2所述的变极化天线，其特征在于，所述第一变极化控制结构和/或所述第二变极化控制结构为数模转换器。
4.如权利要求2所述的变极化天线，其特征在于，所述第一变极化控制结构和/或第二变极化控制结构包括移相器和衰减器，所述移相器与所述衰减器串联。
5.一种变极化天线阵列，其特征在于，包括多个权利要求1-4所述的变极化天线。
6.根据权利要求5所述的变极化天线阵列，其特征在于，所述变极化天线阵列中相邻变极化天线之间的间距相等。
7.根据权利要求5所述的变极化天线阵列，其特征在于，所述变极化天线之间通过合路器连接。
8.一种变极化天线阵列，其特征在于，所述变极化天线阵列包括第一阵列和第二阵列，所述第一阵列包括多个按预设阵列列排列的第一变极化天线，所述第二阵列包括多个按预设阵列排列的第二变极化天线，所述第一阵列的第一变极化天线与所述第二阵列的第二变极化天线的电场互相垂直；
其中，所述第一变极化天线包括第一天线结构和第一变极化控制结构；所述第二变极化天线包括第二天线结构和第二变极化控制结构，所述第二变极化天线之间通过合路器连接，所述第二变极化天线之间通过合路器连接。
9.如权利要求8所述的变极化天线阵列，其特征在于，所述第一阵列中的第一变极化天线数量与所述第二阵列中的第二变极化天线数量相等。
10.如权利要求8所述的变极化天线阵列，其特征在于，相邻的第一变极化天线之间的间距相等，相邻的第二变极化天线之间的间距相等。
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