CN109638474A - 一种大口径透镜天线 - Google Patents
一种大口径透镜天线 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109638474A CN109638474A CN201910097369.1A CN201910097369A CN109638474A CN 109638474 A CN109638474 A CN 109638474A CN 201910097369 A CN201910097369 A CN 201910097369A CN 109638474 A CN109638474 A CN 109638474A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sphere
- lens
- feed
- centre
- reverse side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 5
- 241001491807 Idaea straminata Species 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
- H01Q19/062—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens for focusing
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及天线领域中的一种大口径透镜天线，所述的大口径透镜天线包括球形透镜、球面相差校正透镜和馈源组,球形透镜中空，所述的馈源位于反面球面中心处，所述馈源的轴向与球面透镜的径向保持一致，馈源中的相位中心位于球形透镜的球心,馈源由支撑柱支撑在球形透镜的球心处，或者任意方向射入球形透镜的电磁波且透射所形成的透射线的交点组成一与球形透镜同心的反面球面，馈源中的相位中心位于反面球面上。可实现高增益宽角扫描，且性能随扫描角度几乎不变。
Description
技术领域
本发明涉及天线领域中的一种大口径透镜天线，提供了一种高增益、多波束、宽角扫描天线的低成本实现方式。
背景技术
大口径天线在卫星通信、导航、射电天文、雷达、无线电监测等众多领域具有广泛的应用。
从实现方式来说，多波束天线可分为相控阵天线、反射面天线和介质透镜天线三种。
多波束相控阵天线利用波束合成网络控制天线单元的相位，在不同的方向上，使电磁波满足“空间相位差”与“阵内相位差”相同的条件，从而形成多个不同指向的瞬时波束。直射式多波束天线的优点在于其不存在口径遮挡和扫描漏失，可以通过模拟或数字方式,在射频、中频或基带上形成宽角度的扫描波束。由于相控阵天线成本较高，当需要实现高增益时价格往往无法接受。
多波束反射面天线采用焦平面阵列照射反射面，利用偏焦馈电形成多个不同指向的波束，但由于偏焦会带来增益损失，因此反射面式的多波束天线各个波束的间距十分有限。
与多波束反射面天线类似，多波束透镜天线利用介质透镜作为电磁波的定向辐射器。透镜天线最大的优势在于其光学系统是一个旋转对称的球体，仅通过馈源网络的移动即可改变波束的指向，而无需如反射面天线那般转动沉重的反射系统。通过将多个馈源放置在不同半径的轨道，就可以形成多个能够随意改变指向的波束，且不存在馈源偏焦和漏失增加引起的波束性能下降。因此多波束透镜天线较反射面天线具有更为灵活的波束间隔、更广的扫描范围，以及更为一致的波束性能。但当实现高增益时，需要十分庞大的介质透镜，导致重量和插入损耗引起的效率损失无法接受。
发明内容
本发明的目的在于解决高增益多波束天线的宽角扫描性能和成本工作问题，提供了一种大口径透镜天线。
本发明所采取的技术方案为：
一种大口径透镜天线，其所述的大口径透镜天线包括球形透镜、球面相差校正透镜和馈源组,球形透镜中空，所述的馈源位于反面球面中心处，所述馈源4的轴向与球面透镜1的径向保持一致；
馈源2中的相位中心位于球形透镜1的球心4,馈源2由支撑柱3支撑在球形透镜1的球心4处，
或者
任意方向射入球形透镜的电磁波且透射所形成的透射线的交点组成一与球形透镜同心的反面球面，
馈源2中的相位中心位于反面球面上。
进一步的，球形透镜1采用各向异性介质制成。
进一步的，以馈源组3的相位中心所在点为同心圆，
当
馈源2中的相位中心位于球形透镜1的球心4,馈源2由支撑柱3支撑在球形透镜1的球心4处时，同心圆与球心4重合；
当
任意方向射入球形透镜的电磁波且透射所形成的透射线的交点组成一与球形透镜同心的反面球面，同心圆与反面球面重合。
本发明与背景技术相比具有如下优点：
1.可实现高增益宽角扫描，且性能随扫描角度几乎不变。
2.只需要在一个小的球面上改变馈源的位置便可以实现，所需的机械运动非常小。
3.由于收发链路很少，与相控阵天线相比成本明显降低。
4.由于介质厚度较薄，介质插入损耗引起的性能较透镜天线明显降低。
5.不存在馈源和副反射面的遮挡。
附图说明
图1是本发明采取的技术方案原理示意图。
图2是本发明的另一实施例原理示意图。
具体实施方式
实施例1，参照图1，一种大口径透镜天线，所述的大口径透镜天线包括球形透镜、球面相差校正透镜和馈源组,球形透镜中空，所述的馈源位于反面球面中心处，所述馈源4的轴向与球面透镜1的径向保持一致；
馈源2中的相位中心位于与球形透镜1的球心4或与球形透镜1同心一个球面5上。
馈源2中的相位中心位于球形透镜1的球心4,馈源2由支撑柱3支撑在球形透镜1的球心4处时，同心圆与球心4重合；
球形透镜为现有技术中采用的透镜单元，球形透镜1为球壳结构，能够将接收的平面波转换为汇聚于球形透镜的球心4或与球形透镜1同心一个球面5上的球面波，由馈源2接收，或将馈源2发射的球面波转换为平面波辐射出去。
球形透镜1采用各向异性介质制成。
馈源2可以由多个频段相同或不同的馈源组成，通过改变各个馈源的位置和指向，实现不同波束的扫描。
实施例2
一种大口径透镜天线，所述的大口径透镜天线包括球形透镜、球面相差校正透镜和馈源组,球形透镜中空，所述的馈源位于反面球面中心处，所述馈源4的轴向与球面透镜1的径向保持一致；任意方向射入球形透镜的电磁波且透射所形成的透射线的交点组成一与球形透镜同心的反面球面，
馈源2中的相位中心位于反面球面上。
球形透镜为现有技术中采用的透镜单元，球形透镜1为球壳结构，能够将接收的平面波转换为汇聚于球形透镜的球心4或与球形透镜1同心一个球面5上的球面波，由馈源2接收，或将馈源2发射的球面波转换为平面波辐射出去。
球形透镜1采用各向异性介质制成。
馈源2可以由多个频段相同或不同的馈源组成，通过改变各个馈源的位置和指向，实现不同波束的扫描。
任意方向射入球形透镜的电磁波且透射所形成的透射线的交点组成一与球形透镜同心的反面球面，同心圆与反面球面重合。
Claims (3)
1.一种大口径透镜天线，其特征在于：所述的大口径透镜天线包括球形透镜、球面相差校正透镜和馈源组,球形透镜中空，所述的馈源位于反面球面中心处，所述馈源(4)的轴向与球面透镜(1)的径向保持一致；
馈源(2)中的相位中心位于球形透镜(1)的球心(4),馈源(2)由支撑柱(3)支撑在球形透镜(1)的球心(4)处，
或者
任意方向射入球形透镜的电磁波且透射所形成的透射线的交点组成一与球形透镜同心的反面球面，
馈源(2)中的相位中心位于反面球面上。
2.根据权利要求1所述的一种大口径透镜天线，其特征在于：球形透镜(1)采用各向异性介质制成。
3.根据权利要求1所述的一种大口径透镜天线，其特征在于：以馈源组(3)的相位中心所在点为同心圆，
当
馈源(2)中的相位中心位于球形透镜(1)的球心(4),馈源(2)由支撑柱(3)支撑在球形透镜(1)的球心(4)处时，同心圆与球心(4)重合；
当
任意方向射入球形透镜的电磁波且透射所形成的透射线的交点组成一与球形透镜同心的反面球面，同心圆与反面球面重合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910097369.1A CN109638474A (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种大口径透镜天线 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910097369.1A CN109638474A (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种大口径透镜天线 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109638474A true CN109638474A (zh) | 2019-04-16 |
Family
ID=66064396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910097369.1A Withdrawn CN109638474A (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种大口径透镜天线 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109638474A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022088645A1 (zh) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | 上海玥煊科技有限公司 | 雷达信标和雷达测量系统 |
-
2019
- 2019-01-31 CN CN201910097369.1A patent/CN109638474A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022088645A1 (zh) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | 上海玥煊科技有限公司 | 雷达信标和雷达测量系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2010261579B2 (en) | Improvements in or relating to antennas | |
| US10566698B2 (en) | Multifocal phased array fed reflector antenna | |
| US20090315794A1 (en) | Millimeter-wave chip-lens array antenna systems for wireless networks | |
| CN108808260A (zh) | 一种基于相控阵馈电的变型柱面/球面龙伯透镜天线 | |
| US7411561B1 (en) | Gimbaled dragonian antenna | |
| CN109638474A (zh) | 一种大口径透镜天线 | |
| US7868839B2 (en) | Planar scanner antenna for high frequency scanning and radar environments | |
| CN209730182U (zh) | 一种大口径宽角扫描多波束天线 | |
| US9337535B2 (en) | Low cost, high-performance, switched multi-feed steerable antenna system | |
| US6774862B2 (en) | Multibeam antenna apparatus | |
| US4595929A (en) | Scheme for aberration correction in scanning or multiple beam confocal antenna system | |
| US20120212396A1 (en) | Mobile-Beam Antenna Mounting | |
| CN209981471U (zh) | 一种大口径透镜天线 | |
| US20220158342A1 (en) | Reconfigurable antenna | |
| CN109830811A (zh) | 一种大口径宽角扫描多波束天线 | |
| CN108649345A (zh) | 一种共焦双抛物面天线 | |
| US8159410B2 (en) | Reflective antenna assembly | |
| Arraiano et al. | Ultra-wide beam scanning using a conformal transmit-array for Ka-band | |
| KR20050066543A (ko) | 성형 반사판을 이용한 오프셋 하이브리드 안테나 | |
| CN215955487U (zh) | 高增益宽波束的抛物面天线 | |
| US6172649B1 (en) | Antenna with high scanning capacity | |
| JPH03190305A (ja) | 移動局アンテナ装置 | |
| JPH07181251A (ja) | 電子走査アンテナ | |
| WO2023213409A1 (en) | Antenna systems comprising a communication device, a dual-reflector antenna and a gradient-index lens | |
| RU2355082C2 (ru) | Зеркальная антенна |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190416 |