CN110233359B - 一种基于3d打印技术的反射面天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于3D打印技术的反射面天线，所述反射面天线包括：馈源阵列、支撑体以及反射面；反射面天线是采用立体光固化成型3D打印技术，利用液态光敏聚合物制成的；馈源阵列由多个馈源以正交形式组合而成，多个馈源中每一个馈源包括：方形法兰、矩形波导以及棱台。本发明的反射面天线，在保证了反射面天线E面、H面的增益的同时，实现了多波束二维面阵的馈源形式，在保证了卫星天线自身性能的同时，抗干扰能力以及方向性都较强，并且利用3D打印技术加工复杂的结构、快速成型、精确度高、加工材料繁多等优势，实现了轻便小型的反射面天线。为往后设计更复杂的多波束反射面天线提供便利，并极大的丰富了卫星通信领域卫星天线的选择。

Description

一种基于3D打印技术的反射面天线

技术领域

本发明涉及天线领域，特别是涉及一种基于3D打印技术的反射面天线。

背景技术

天线在通信、广播、电视、雷达和导航等无线电系统中被广泛的应用，起到了传播无线电波的作用，是有效地辐射和接受无线电波必不可少的装置。

卫星通信简单地说就是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信，卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。其中地球站一般采用卫星天线作为与地外空间卫星的通讯设备，卫星天线的作用是收集由卫星传来的微弱信号，并尽可能去除杂讯。大多数天线通常是抛物面状的，也有一些多焦点天线是由球面和抛物面组合而成，卫星信号通过抛物面天线的反射后集中到它的焦点处。

现有的反射面天线被广泛的应用于卫星通讯领域，由于需要满足相应的功能，因此体形较大、质量也较重，并且支撑体对反射面天线收发电磁波的损耗影响也比较严重。有一些个人用卫星天线虽然体型和质量相对来说都较小，但其安装、维护都需要由专业人员来进行，一般用户无法完成，甚至用户自行安装可能产生因安装错误导致卫星天线损坏的情况，并且现有的反射面天线因支撑体遮挡电磁波比较严重，导致反射面天线增益与波瓣宽度并不理想。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种基于3D打印技术的反射面天线，至少的解决了上述问题的一部分。

本发明实施例提供一种基于3D打印技术的反射面天线，所述反射面天线包括：馈源阵列、支撑体以及反射面；

所述反射面天线是采用立体光固化成型3D打印技术，利用液态光敏聚合物制成的；

所述馈源阵列由多个馈源以正交形式组合而成，用于收发电磁波信号；

所述多个馈源中每一个馈源包括：方形法兰、矩形波导以及棱台；

所述矩形波导中空，垂直于所述方形法兰且设置在所述方形法兰的上表面；

所述方形法兰上对应于所述矩形波导中空部分设有方形槽，所述方形槽的大小与所述矩形波导中空部分相等，所述方形槽与所述矩形波导中空部分形成波导；

所述棱台中空，垂直连接于所述矩形波导，且与所述矩形波导的中空部分相通，形成波导；

其中，所述波导用于收发电磁波信号，所述馈源中的中空部分用于风冷散热。

可选地，所述反射面天线采用立体光固化成型3D打印技术打印制成且一体成型。

可选地，所述馈源阵列中每一个馈源的棱台的中空部位的直径相等。

可选地，馈源阵列组由所述馈源阵列和设置在所述馈源阵列正交展开角范围内的多个馈源组合而成，使得所述反射面天线收发电磁波的范围更加广泛。

可选地，所述多个馈源中每一个馈源的内表面采用镀铜层，以减少所述反射面天线收发电磁波的损耗。

可选地，所述反射面中对应所述馈源阵列的抛物面采用镀铜层，以减少所述反射面天线收发电磁波的损耗。

可选地，所述反射面天线还包括：多个调焦放大器，所述多个调焦放大器与所述馈源阵列中每一个馈源的波导部分一一对应，以增大入射电磁波的功率，并实现所述馈源阵列连续相位调谐，进而完成多波束扫描。

可选地，所述馈源阵列中位于多个馈源正交中心的馈源为中心馈源；

所述反射面天线还包括：控制开关，用于控制所述馈源阵列的工作方式；

在所述反射面天线以单波束的方式进行工作的情况下，所述控制开关控制所述馈源阵列的中心馈源工作；

在所述反射面天线以多波束的方式进行工作的情况下，所述控制开关控制所述馈源阵列的多个馈源工作。

可选地，所述反射面天线还包括：相位调节器，用于调节所述馈源阵列的电磁波馈入相位。

本发明提供的一种基于3D打印技术的反射面天线，其整体是采用立体光固化成型3D打印技术，利用液态光敏聚合物一体成型制成的，馈源阵列由多个馈源以正交形式组合而成，馈源阵列中每一个馈源包括：方形法兰、矩形波导以及棱台，其内部整体中空并形成波导，其中波导用于收发电磁波信号，中空部分用于风冷散热。本发明的一种基于3D打印技术的反射面天线，在保证了反射面天线E面、H面的增益的同时，实现了多波束二维面阵的馈源形式，在保证了卫星天线自身性能的同时，使得反射面天线小型化，更加方便使用。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例基于3D打印技术的反射面天线的CAD模型图；

图2是本发明实施例单个馈源的CAD模型图；

图3是本发明实施例示出了馈源阵列3的CAD模型图；

图4是本发明实施例馈源阵列的s11参数模拟仿真测试结果图；

图5是本发明实施例馈源阵列中单个馈源之间耦合度的模拟仿真测试结果图；

图6是本发明实施例在增加了反射面后馈源阵列3中馈源的s11参数模拟仿真测试结果图；

图7是本发明实施例增加了反射面后馈源阵列3中5个馈源之间耦合度的模拟仿真测试结果图；

图8是本发明实施例反射面天线的方向图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，并不用于限定本发明。

反射面天线多用于雷达、卫星通信、微波接力、基站等(不限于这些)，其在军事上的应用最多。发明人发现目前的反射面天线在结构上，因为需要满足其功能的需求，其支撑结构带来的对电磁波的损耗比较大。并且随着反射面天线增益越高，3dB波瓣宽度就会越来越小；若是需要增加波瓣宽度，则反射面天线的增益就受到一定的影响，两者比较难以平衡。并且因为自身特性等方面原因，现有的反射面天线体形较大、质量也较重，个人用卫星天线虽然体型和质量相对来说都较小，但其安装、维护都需要由专业人员来进行，一般用户无法完成，很不方便。

针对上述问题，发明人经过潜心研究，结合大量的计算与实测，创造性的结合3D打印技术，实现了采用多波束、二维面阵馈源的反射面天线，在保证了天线E面、H面增益的同时，实现了对较大范围电磁波的收发，并且因为制作工艺、使用材料的特性，使得支撑结构对电磁波损耗的影响极大的降低，并且反射面天线质量较轻且体型大小可以自行掌控。以下对本发明的方案进行详细解释和说明。

如图1，示出了本发明实施例基于3D打印技术的反射面天线的CAD模型图，该反射面天线包括：反射面1、支撑体2、馈源阵列3；其中反射面1、支撑体2、馈源阵列3采用立体光固化成型3D打印技术，利用光敏聚合物一体成型。

光固化成形工艺也被称为立体光刻成形，属于快速成形工艺的一种(Stereolithography Appearance)，该工艺是美国于1986年研制成功的一种快速成形工艺，1987年获美国专利，是最早出现的、技术最成熟、应用最广泛的快速原型技术。它以液态光敏树脂为原料，用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线、由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面，这样层层叠加构成一个三维实体，通过计算机控制紫外激光石器逐层凝固成形，这种方法能简捷全自动地制造出表面质量和尺寸精度较高、几何形状复杂的原型。

当然，可以理解的是，反射面1、支撑体2、馈源阵列3也可以分开打印出来再组装，即，将反射面1、支撑体2、馈源阵列3分成3个部件，分别采用立体光固化成型3D打印技术打印出来，之后再利用粘合剂或者连接件等物质将上述3个部件连接起来，本发明采用的连接件为非金属螺栓，非金属螺栓可以减少对电磁波的干扰和影响。

当然，最优的方式是将反射面1、支撑体2、馈源阵列3一体成型的一次性打印出来，本发明实施例采用的反射面天线因限于3D打印设备的大小，无法一次成型打印，实际应用中可以使用大型3D打印设备，保证反射面天线一次成型打印出来。

当然，反射面1、支撑体2、馈源阵列3分开打印的好处是当其中任意一个部件损坏或者达不到使用要求时，可以只更换该部件，而不用更换整个反射面天线，一定程度上缩减了使用者的成本。

支撑体2保证了反射面1与馈源阵列3紧密结合，并保证整个反射面天线的牢固可靠，但其同时对电磁波会产生一定的影响，导致反射面天线收发电磁波受到一定的损耗。因此在保证反射面天线牢固可靠的同时，期望支撑体的数量越少，而3D打印技术为这种期望提供了有利的技术支撑，在远期的目标里，随着科学技术的迅速飞跃和发展，未必不能出现不需要支撑体2的反射面天线。

馈源阵列3由多个馈源正交组合而成。如图2示出了单个馈源的CAD模型图，该馈源包括：方形法兰31、矩形波导32以及棱台33。本发明实施例单个馈源3D打印形成后以方形法兰31为下部底座，矩形波导32为中部，棱台33为上部顶端的馈源，采用3D打印技术可以根据设计图纸自动打印出所需的馈源形状，而传统铸造或者锻造工艺需要模具，制作工艺复杂且致密度较低，而利用液态光敏聚合物一体成型的馈源阵列相较于其他一类3D打印出来的馈源阵列来说，具有更简单的制作工艺，更高效的制作效率以及更好的物理鲁棒性。

本发明实施例的单个馈源中方形法兰31为馈源的底座，方形法兰31四个角设有孔洞，用于馈源的固定安装，矩形波导32垂直于方形法兰31的x-o-y面上，且处于xoy面的中央位置，矩形波导32呈矩形的柱体，其一端与方形法兰31连接，另一端与棱台33连接，矩形波导32内部中空，且中空部分贯穿方形法兰31，其中空部分的形状与矩形波导32的形状相同，该中空部分可以形成波导，其中波导用于收发电磁波波束，而中空部分可以用于风冷散热。

棱台33垂直于矩形波导32上，其中棱台33上底面(面积较小的一端)与矩形波导32连接，棱台33下底面(面积较大的一端)在空间上对应着反射面的凹面，其为喇叭状，棱台33也为中空，其中空部分的形状与棱台33的形状相同，该中空部分与矩形波导32的中空部分结合在一起，形成波导，波导用于收发电磁波波束，中空部分用于风冷散热。这种喇叭状的馈源在E面和H面上具有对称的辐射模式和相对稳定的相位中心，这样可以很好的保证波束的稳定性和获得良好的增益，并且相对于平面式的馈源，喇叭状的馈源具有更高的功率容量和基本不受底层表面波耦合影响的性能。

可选地，参照图3，示出了馈源阵列3的CAD模型图，该馈源阵列3由5个馈源以正交形式组合而成，其中标号为1的馈源为中心馈源，其处于反射面天线的焦点位置，标号2、3、4、5的馈源分别围绕1号馈源进行排列，这5个的馈源的圆台中空部分直径大小相等，底部方形法兰的中空部分大小、形状也相同。其中6、7、8、9四个孔用于馈源阵列3与支撑体2的连接，若是反射面天线整体是一次性一体成型打印的，那么就没有这四个孔。本发明实施例中馈源阵列3由5个馈源组成，是实现二维多波束馈源阵列的最小单位，其大小可以根据使用者要求自行设计，当然为了满足反射面天线的工作需求，一定的尺寸大小还是必要的。

整个馈源阵列3的每一个馈源的内表面，即每一个馈源的中空部位的表面都采用喷镀铜层，反射面的凹面，即，空间上对应馈源阵列3的那一面也需要喷镀铜层，其目的在于减少反射面天线收发电磁波形成波束时的损耗，假若内表面或者反射面的凹面粗糙不够光滑，那么电磁波波束会产生很多折射，不但可能会使得电磁波波束畸变，而且电磁波波束能量损耗比较大。

本发明实施例中的馈源阵列3还可以根据反射面天线实际的需求，实现更大范围的电磁波收发，其方法有两种：

第一种：由更多的单个馈源正交组合形成更大的馈源阵列；

第二种：在馈源阵列正交展开角范围内再设置多个馈源，组合形成一个馈源阵列组；采用上述两种方式可以极大的扩展反射面天线收发电磁波的范围。

基于上述方法，在反射面天线需要比较高的增益，又同时需要有很大的接受范围的时候，可以采用多波束的方法还实现，假设一个高增益的3dB波束宽度为10度，那么假若馈源阵列3采用18个馈源，那么反射面天线的电磁波覆盖角度就是180度。

需要说明的是，由于在多波束反射面天线中，焦径比F/D的值较大时，多波束反射面天线具有较好的照射特性，其空间衰减较小，边缘照射均匀，但是边缘照射角度φ较小，要满足边缘照射电平的-10dB的要求，多波束反射面天线馈源的电尺寸必须很大，馈源阵列排布难以实现。而当F/D值较小时，多波束反射面天线照射特性变差，同时由于馈源间距小而引起的相互耦合较大，且难以满足在较大视场角范围内增益波束的均匀性，因此在多波束反射面天线设计中要综合考虑各方面原因。

由于本发明是一个较小尺寸的反射面天线，选取了较小的F/D，故馈源阵列采用了相同孔径大小的馈源组合而成，多个馈源排列成二维的均匀直线阵，能够更好的减小馈源间的相互耦合，实现在较大的角度内增益波束的均匀性。在实际应用中，假设反射面天线尺寸较大，选取的F/D较大，那么还可以采用非均匀的孔径大小的馈源来组成馈源阵列，以扩大电磁波收发的范围，这种馈源阵列的中心馈源的孔径最小，离中心馈源距离越大的馈源的孔径越大，与中心馈源距离相等的馈源的孔径也相等。

这种采用非均匀大小的馈源阵列的反射面天线相较于同等大小的均匀大小的馈源阵列的反射面天线，因为其馈源数量少，导致了电磁波波束的数量上要少于采用均匀大小的馈源阵列的反射面天线，相应的缩小了反射面天线的覆盖范围，但是这种反射面天线弥补了除中心馈源以外的馈源被激励时的反射面天线损失的增益。这种采用非均匀大小的馈源阵列的反射面天线的制作工艺和构成组合方式与采用本发明均匀馈源阵列3的反射面天线一样，在此不做赘述。

根据反射面天线的原理和特性，处于反射面天线焦点位置的馈源单独工作时，反射面天线的增益、方向图都是最好的，即，反射面天线以单波束在焦点位置来工作，其增益、方向图都是最好、最理想的。因此在实际使用中，反射面天线还可以设置一个控制开关，用以控制馈源阵列的工作方式，在反射面天线以单波束的方式进行工作的情况下，控制开关控制馈源阵列的中心馈源工作，即，只有处于反射面天线焦点位置的中心馈源进行电磁波的收发；而在反射面天线以多波束的方式进行工作的情况下，控制开关控制馈源阵列的多个馈源工作，即，整个馈源阵列3进行电磁波的收发。这样做的好处是，当需要使得反射面天线得到更好的波束增益和方向图时，控制中心馈源来进行工作，而不需要将馈源阵列3拆除更换一个单馈源；当需要使得反射面天线得到更大范围的电磁波收发性能时，控制馈源阵列3来进行工作，整体操作简单快捷，并且一定程度上节约了使用者成本。

由于反射面天线在中心馈源被激励时，反射面天线的增益最大，而其他馈源被激励时，由于在反射面的凹面内产生的多次反射造成电磁波损失，导致反射面天线的增益下降，但即使如此，反射面天线的增益依然在24dBi以上，完全达到了反射面天线的实用性使用要求。

在中心馈源以外的馈源被激励时，反射面天线损失的增益可以通过两种方式来进行补偿：

第一种方式：馈源阵列中每一个馈源的波导部分对应一个调焦放大器，两者一一对应，调焦放大器用于增大入射电磁波的功率，调焦放大器还实现了馈源阵列的连续相位调谐，进而完成反射面天线的多波束扫描方案。

第二种方式：馈源阵列的入射方向上增加相位调节器，利用相位调节器来调节馈源阵列的电磁波馈入相位，使得非中心馈源被激励时，可以得到更好的电磁波入射角度，以减少反射面的凹面的多次反射带来的电磁波损耗。

以下针对上述反射面天线的性能进行模拟仿真测试，需要说明的是本发明实施例中的所有仿真都采用CST(三维电磁仿真软件)进行，采用Agilent E8363C PNA NetworkAnalyzer(安捷伦E8363C PNA网络分析仪)得出s参数，雷达天线的远场特性在消声室中测量。图4反映出馈源阵列的s11参数模拟仿真测试结果图，其中横轴Frequency为反射面天线工作频率；纵轴S-parametr为反射面天线的s参数值。其中因为2号馈源和3号馈源处于同一水平方向，其反应出来的s参数值一样，因此图4中只显示出2号馈源的s11参数；同理，4号馈源和5号馈源处于同一垂直方向，其反应出来的s参数值一样，因此图4中只显示出4号馈源的s11参数。

参照图4，实线为反射面天线没有反射面存在且1号馈源被激励时的s11参数；由短横线组成的虚线为反射面天线没有反射面存在且2号馈源被激励时的s11参数；由点组成的虚线为反射面天线没有反射面存在且4号馈源被激励时的s11参数；由图中反映出，仿真测试馈源阵列3中5个馈源的s11值都小于-17dB，完全满足反射面天线馈源的s11值小于-10dB的基本要求，可见本发明实施例的馈源阵列3的方案达到了反射面天线的实用性要求。

图5示出了馈源阵列3中5个馈源之间耦合度的模拟仿真测试结果图，其中横轴Frequency为反射面天线工作频率；纵轴S-parametr为反射面天线的s参数值；因为2号馈源和3号馈源处于同一水平方向，4号馈源和5号馈源处于同一垂直方向，同一方向上的馈源与其他馈源反应出来的耦合值一样，因此图5中只显示出s21、s41、s32、s42、s54参数值。

参照图5，实线为反射面天线没有反射面存在时的s21参数；由短横线组成的虚线为反射面天线没有反射面存在时的s41参数；由间距小的点组成的虚线为反射面天线没有反射面存在时的s32参数；由间距大的点组成的虚线为反射面天线没有反射面存在时的s42参数；由两个短横线加两点组成的虚线为反射面天线没有反射面存在时的s54参数；由图中反映出，仿真测试馈源阵列3中5个馈源的耦合值都小于-34dB，远小于反射面天线馈源的耦合值小于-10dB的要求，可见本发明实施例的馈源阵列3的方案达到了反射面天线的实用性要求。

图6示出了在增加了反射面后馈源阵列3中馈源的s11参数模拟仿真测试结果图。其中横轴Frequency为反射面天线工作频率；纵轴S-parametr为反射面天线的s参数值；同样的，因为2号馈源和3号馈源处于同一水平方向，其反应出来的s参数值一样，因此图6中只显示出2号馈源的s11参数；同理，4号馈源和5号馈源处于同一垂直方向，其反应出来的s参数值一样，因此图4中只显示出4号馈源的s11参数。

参照图6，实线为增加了反射面且1号馈源被激励时的s11参数；由短横线组成的虚线为增加了反射面且2号馈源被激励时的s11参数；由点组成的虚线为增加了反射面且4号馈源被激励时的s11参数；由图中反映出，仿真测试馈源阵列3中5个馈源的s11值都小于-10dB，完全满足反射面天线馈源的s11值小于-10dB的基本要求，可见本发明实施例的反射面天线达到了实用性的要求。

图7示出了增加了反射面后馈源阵列3中5个馈源之间耦合度的模拟仿真测试结果图，其中横轴Frequency为反射面天线工作频率；纵轴S-parametr为反射面天线的s参数值；同样的，因为2号馈源和3号馈源处于同一水平方向，4号馈源和5号馈源处于同一垂直方向，同一方向上的馈源与其他馈源反应出来的耦合值一样，因此图7中只显示出s21、s41、s32、s42、s54参数值。

参照图7，由短横线加正方形组成的线为反射面天线的反射面存在时的s21参数；由短横线加圆形组成的实线为反射面天线的反射面存在时的s41参数；由短横线加米字形组成的实线为反射面天线的反射面存在时的s32参数；由短横线加五角形组成的实线为反射面天线的反射面存在时的s52参数；由短横线加顶角超左的三角形组成的实线为反射面天线的反射面存在时的s54参数；由图中反映出，仿真测试馈源阵列3中5个馈源的耦合值都小于-10dB，小于反射面天线馈源的耦合值小于-10dB的要求，可见本发明实施例的反射面天线达到了实用性的要求。

如图8示出了本发明实施例反射面天线的方向图，其中Theta(degree)指波束宽度，Radiation pattern(dB)指辐射方向，根据反射面天线的特性，其在E面、H面具有相同的辐射方向图，并且因为馈源阵列3的对称性，因为2号馈源和3号馈源处于同一水平方向，4号馈源和5号馈源处于同一垂直方向，因此只示出了1号馈源、2号馈源以及4号馈源被激励时的辐射方向图。

参照图8，由短横线加正方形组成的线为反射面天线的馈源阵列3中的1号馈源被激励时的方向图；由短横线加圆形组成的线为反射面天线的馈源阵列3中的2号馈源被激励时的方向图；由短横线加三角形组成的实线为反射面天线的馈源阵列3中的4号馈源被激励时的方向图；由图中反映的主瓣宽度、旁瓣电平等可以算出，1号馈源被激励时反射面天线的增益为27.3dBi；2号馈源被激励时反射面天线的增益为26.3dBi；4号馈源被激励时反射面天线的增益为27.3dBi，虽然支撑体2对馈源存在一定的遮挡，增加了旁瓣电平，但是每个馈源被激励时的旁瓣电平依然小于-10dB。

综上所述，本发明实施例提供的反射面天线，可以根据使用者的具体需求来分别对应使用，极大的卫星通信领域中卫星天线的选择性，并且可以扩展到其他领域中类似需求的反射面天线的选择性。并且，本发明实施例的反射面天线实现了二维波束扫描和发射功能，该反射面天线具有良好的相邻端口隔离性能、高增益和多波束特性，是卫星天线应用的良好选择。

本发明实施例设计的基于3D打印技术的反射面天线，整体是采用立体光固化成型3D打印技术，利用液态光敏聚合物一体成型制成的，馈源阵列由多个馈源以正交形式组合而成，馈源阵列中每一个馈源包括：方形法兰、矩形波导以及棱台，其内部整体中空并形成波导，其中波导用于收发电磁波信号，中空部分用于风冷散热。并且在中空部分和反射面对应馈源阵列的凹面采用镀铜层，减少电磁波损耗。还可以根据具体需求，使用控制开关控制馈源阵列中单个馈源来工作。本发明的一种基于3D打印技术的反射面天线，在保证了反射面天线E面、H面的增益的同时，实现了多波束二维面阵的馈源形式，在保证了卫星天线自身性能的同时，抗干扰能力以及方向性都较强，并且利用3D打印技术加工复杂的结构、快速成型、精确度高、加工材料繁多等优势，实现了轻便小型的反射面天线。为往后设计更复杂的多波束反射面天线提供便利，并极大的丰富了卫星通信领域卫星天线的选择。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法所固有的要素。

以上对本发明所提供的一种基于3D打印技术的反射面天线，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种基于3D打印技术的反射面天线，其特征在于，所述反射面天线包括：馈源阵列、支撑体以及反射面；

所述反射面天线是采用立体光固化成型3D打印技术，利用液态光敏聚合物制成的；

所述馈源阵列由多个馈源以正交形式组合而成，用于收发电磁波信号；

所述多个馈源中每一个馈源包括：方形法兰、矩形波导以及棱台；

所述矩形波导中空，垂直于所述方形法兰且设置在所述方形法兰的上表面；

所述方形法兰上对应于所述矩形波导中空部分设有方形槽，所述方形槽的大小与所述矩形波导中空部分相等，所述方形槽与所述矩形波导中空部分形成波导；

所述棱台中空，垂直连接于所述矩形波导，且与所述矩形波导的中空部分相通，形成波导；

其中，所述波导用于收发电磁波信号，所述馈源中的中空部分用于风冷散热；

所述多个馈源中每一个馈源的内表面采用镀铜层，以减少所述反射面天线收发电磁波的损耗；

所述反射面中对应所述馈源阵列的抛物面采用镀铜层，以减少所述反射面天线收发电磁波的损耗。

2.根据权利要求1所述的反射面天线，其特征在于，所述反射面天线采用立体光固化成型3D打印技术打印制成且一体成型。

3.根据权利要求1所述的反射面天线，其特征在于，所述馈源阵列中每一个馈源的棱台的中空部位的直径相等。

4.根据权利要求1所述的反射面天线，其特征在于，馈源阵列组由所述馈源阵列和设置在所述馈源阵列正交展开角范围内的多个馈源组合而成，使得所述反射面天线收发电磁波的范围更加广泛。

5.根据权利要求1所述的反射面天线，其特征在于，所述反射面天线还包括：多个调焦放大器，所述多个调焦放大器与所述馈源阵列中每一个馈源的波导部分一一对应，以增大入射电磁波的功率，并实现所述馈源阵列连续相位调谐，进而完成多波束扫描。

6.根据权利要求1所述的反射面天线，其特征在于，所述馈源阵列中位于多个馈源正交中心的馈源为中心馈源；

所述反射面天线还包括：控制开关，用于控制所述馈源阵列的工作方式；

在所述反射面天线以单波束的方式进行工作的情况下，所述控制开关控制所述馈源阵列的中心馈源工作；

在所述反射面天线以多波束的方式进行工作的情况下，所述控制开关控制所述馈源阵列的多个馈源工作。

7.根据权利要求1-6任一所述的反射面天线，其特征在于，所述反射面天线还包括：相位调节器，用于调节所述馈源阵列的电磁波馈入相位。

Images