CN209249705U - 一种可重构波束扫描天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可重构波束扫描天线，所述可重构波束扫描天线包括：n个天线单元，所述n个天线单元组成天线阵列；所述天线单元包括波传输结构和辐射结构。本实用新型通过改变变容二极管的电容值，实现了天线上各个辐射单元辐射幅度和辐射相位的控制，进而得到了具有大扫描范围的可重构波束扫描天线，同时本实用新型还可以实现独立可控的多个任意指向的波束，满足多个用户实时的信号需求。本实用新型具有结构简单、扫描范围大、扫描速度快、对二极管调谐性能、封装参数依赖性低等突出优点。本实用新型作为一种成本低、扫描范围大的波束扫描天线，可以广泛应用于无人驾驶，动中通及高速无线局域网中。

Description

一种可重构波束扫描天线

技术领域

本实用新型属于微波天线技术领域，尤其是一种可重构波束扫描天线。

背景技术

现代通信技术的发展对于天线的要求越来越高，普通的机械扫描系统以及频扫天线已经不能满足现代通信的需求，实现电控扫描天线系统已经成为了目前的发展趋势。波束扫描天线在动中通、无人驾驶、无线局域网等应用中具有重要作用。传统波束扫描天线是通过相控阵天线或漏波天线实现的。其中，前者受限于天线成本，难以在民用环境中推广。后者主要通过变容二极管或开关二极管改变天线的辐射方向，进而实现波束扫描。

这种基于二极管的波束扫描天线，具有响应速度快、控制方法简单等突出的优点。然而，为了实现前后向的波束扫描，传统基于二极管的波束扫描天线通常引入复合左右手结构，这使得天线结构变得更加复杂，设计难度增加。不仅如此，传统基于二极管的波束扫描天线的波束扫描范围对二极管电容值的调谐范围依赖性很高，只有选用电容值变化范围较大的二极管才能获得较大的波束扫描范围，而这种二极管的价格通常较高，进而导致天线的成本明显升高。

实用新型内容

本实用新型通过外部电压偏置网络控制变容二极管的电容值来改变天线阵列上各个阵元的工作状态，实现了具有大扫描范围(±75°)的波束扫描天线。同时，这种天线在波束扫描过程中，仅要求每个单元的工作状态独立可控，而对单元的辐射幅度和相移的绝对变化量要求较低，因此它对变容二极管电容值变化范围的要求大大降低，可以通过使用价格低廉的普通变容二极管来实现波束扫描，降低了天线成本。

本实用新型提出的可重构波束扫描天线包括：n个天线单元，其中：

所述n个天线单元组成天线阵列；

所述天线单元包括波传输结构和辐射结构，所述波传输结构用于接收馈入的信号，将信号逐级向上耦合至辐射结构，所述辐射结构用于从位于下层的波传输结构中接收耦合馈入的信号，并将信号向外辐射出去。

可选地，所述天线单元自上而下设有载体层1、介质层2以及金属地板层3，其中：

所述载体层1的上下表面分别设置有金属贴片4和金属层7；

所述金属贴片4设置有缝隙5，所述缝隙5之间设置有变容二极管6，其端子分别连接缝隙5左右两侧的金属贴片4；

所述金属层7设置有耦合部8。

可选地，所述载体层1、介质层2和金属地板层3紧密结合。

可选地，不同天线单元的载体层1共用。

可选地，所述辐射结构包括n个辐射单元，所述n个辐射单元形成阵列式级联结构。

可选地，所述辐射单元包括金属贴片4、缝隙5和变容二极管6。

可选地，所述缝隙5与波传播方向呈垂直或接近垂直的关系。

可选地，所述缝隙5与波传播方向成缝隙偏转角α。

可选地，相邻辐射单元的缝隙5之间成垂直角度关系。

可选地，所述辐射单元呈横向和纵向对齐的排列方式，或者，呈横向和/或纵向错开预设间距的排列方式。

可选地，所述波传输结构为微波传输线结构。

可选地，所述波传输结构为平行板波导结构。

可选地，所述波传输结构包括金属层7、耦合部8、介质层2和金属地板层3。

可选地，所述金属层7完整覆盖所述载体层1。

可选地，所述可重构波束扫描天线在距离末端辐射单元第一预设距离处设置有金属封闭墙，或者在距离末端辐射单元第二预设距离处设置有吸波材料。

可选地，所述介质层2为空气层或介质材料层。

可选地，当所述介质层2为空气层时，在所述载体层1边缘设置有支撑结构。

可选地，所述支撑结构为距离边缘天线单元第三预设距离处设置的金属封闭墙，或者距离边缘天线单元第四预设距离处设置的吸波材料。

本实用新型通过改变变容二极管的电容值，实现了天线上各个辐射单元辐射幅度和辐射相位的控制，进而得到了具有大扫描范围的可重构波束扫描天线，同时本实用新型还可以实现独立可控的多个任意指向的波束，满足多个用户实时的信号需求。本实用新型具有结构简单、扫描范围大、扫描速度快、对二极管调谐性能、封装参数依赖性低等突出优点。本实用新型作为一种成本低、效率高、响应速度快、扫描范围大、具有多波束能力的波束扫描天线，可以广泛应用于4/5G通信、无人驾驶、动中通及高速无线局域网中。

附图说明

通过参照附图详细描述各示例性实施例，以上及其他特征和优点对于本领域普通技术人员而言将变得更为明显，在附图中：

图1是根据本公开一实施例的可重构波束扫描天线的俯视图；

图2是根据本公开一实施例的可重构波束扫描天线的天线单元的分层结构示意图；

图3是根据本公开一实施例的可重构波束扫描天线的单个天线单元沿yoz平面的截面示意图；

图4(a)-(g)是不同实施例的辐射单元的示意图；

图5(a)-(b)是不同实施例的辐射单元的旋转角度示意图；

图6是一实施例中辐射单元在载体层上排布方式的例示意图；

图7(a)-(d)是不同实施例的耦合部8的示意图。

具体实施方式

为了使本公开的技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本公开进行详细描述。本公开的实施例提供了对于本公开设计构思的示例性的实现方式，呈现出对本实用新型基本设计构思的理解，而并非用于对本公开进行技术细节性的限制。本公开的天线既可以用于接收天线，也可以用于发射天线。当以接收天线侧进行描述时，应理解其目的为更清楚地阐释本实用新型，而不应全部理解为是仅能实现接收功能。

本实用新型提出的可重构波束扫描天线，是由n个天线单元(n≥2)构成的天线阵列。

图1示出了根据本公开一实施例的可重构波束扫描天线的俯视图，该实施例是一个由24个天线单元构成的6×4天线阵列，其中，天线单元如图1中虚线圆圈所示；图2示出了本实施例的可重构波束扫描天线的天线单元分层结构图；图3示出了本实施例的可重构波束扫描天线的单个天线单元沿yoz平面的截面示意图。

根据图1、图2和图3，所述可重构波束扫描天线的天线单元自上而下设有载体层1、介质层2以及金属地板层3，其中：所述载体层1的上下表面分别设置有金属贴片4和金属层7；所述金属贴片4设置有缝隙5，所述缝隙5之间设置有变容二极管6，其端子分别连接缝隙5左右两侧的金属贴片4；所述金属层7设置有耦合部8，用于通过所述耦合部8将下部能量耦合到上层结构中去；其中，所述载体层1、介质层2和金属地板层3紧密结合，其截面示意图如图3所示。

在本实用新型一实施例中，不同天线单元的载体层1是共用的。

其中，所述可重构波束扫描天线具有辐射结构和波传输结构，接下来对于所述可重构波束扫描天线的辐射结构和波传输结构一一进行描述。

辐射结构

在本实用新型一实施例中，所述可重构波束扫描天线的辐射结构用于从位于下层的波传输结构中接收耦合馈入的信号，并将信号向外辐射出去。

如图1-3所示的具体实施例中，所述可重构波束扫描天线的辐射结构包括n个辐射单元的阵列(n≥2)，比如，n个辐射单元可形成阵列式级联结构，其中，所述辐射单元包括金属贴片4、设置于所述金属贴片上的缝隙5和加载在所述缝隙两侧的变容二极管6。如图1所示，对于6×4的可重构波束扫描天线，天线单元有24个，辐射单元也有24个，24个辐射单元构成了所述可重构波束扫描天线的辐射结构，每个辐射单元出射的辐射信号耦合在一起形成整个天线阵列的向外辐射信号。

在本公开一实施方式中，所述辐射单元还包括载体层1，所述金属贴片4、所述缝隙5以及所述变容二极管6设置于所述载体层1的上表面。

在本公开一实施方式中，所述载体层1主要用于为金属贴片4和金属层7提供载体，可选地，所述载体层1可以选择例如玻璃，树脂等材料；可选地，所述金属贴片4和金属层7可以采用PCB板、半导体工艺或其他加工手段设置于载体层1上；

可选地，所述介质层2的厚度为0.25mm-3.5mm。

实际上，所述辐射单元包括但不限于图2所示的形式，如图4(a)至图4(g)所示，所述辐射单元还可以有各种变形。

如图2、图4(a)和图4(b)所示，所述缝隙5的数量可以是1个、2个、3个或者更多，相应地，所述变容二极管6的数量也可以为1个、2个、3个或者更多，具体数量可根据实际需要来设置。在另一个实施例中，所述缝隙5和变容二极管6的数量不需要一一对应，例如缝隙5上可对应2个变容二极管6等等，也就是说，所述缝隙5与所述变容二极管6可以是一一对应的数量关系，也可以是一对多的数量关系。

另外，所述缝隙5可以与波传播方向y呈垂直或接近垂直的关系，也可以与波传播方向y呈一定的缝隙偏转角α，如图4(c)所示，在本实用新型一实施例中，所述缝隙偏转角α为45度或接近45度，所述接近45度是指5度以内角度偏差，当缝隙偏转角α为+45°或-45°角时，通过交错排列缝隙偏转角α分别为+45°和-45°的辐射单元，可以实现本实用新型的可重构波束扫描天线的圆极化。

所述缝隙可以为矩形、环形、回字形、曲形、哑铃型、十字形、沙漏形等规则形状，也可以为不规则形状。如图4(d)所示，所述缝隙5可以呈环形，在这种情况下，可分别在相互垂直的方向上设置一个或多个变容二极管6。

如图4(e)、图4(f)和图4(g)所示，金属贴片4也可以设置为其他形式，比如矩形、缺角矩形、平行四边形，除此之外，所述金属贴片4还可以设置为圆形、椭圆形、梯形或其他形状。其中，缝隙5的设置，应该保证金属贴片4或金属贴片的主要部分呈现对称状。

在实际应用中，所述缝隙偏转角α可能并不是精确的45°，而是接近45°的值，比如42.3°，44.5°这些角度，此时，相邻的交错排列的辐射单元的缝隙偏转角就应当相应是为-47.7°，-45.5°，从而使得相邻的交错排列的辐射单元的缝隙之间成垂直角度关系。

根据上述实施例，通过外部电压控制电路来改变电容二极管6的电容值，金属贴片4的工作频率、辐射幅度和辐射相位就会相应出现变化，进而使得天线整体的辐射方向发生改变，从而实现电控波束扫描功能。

如图5(a)和图5(b)所示，所述辐射单元也可以设置为与波传播方向y呈一定的偏转角，当偏转角为正或负45度时，也可以实现圆极化。

如图1所示，所述辐射单元之间，沿y方向上的间距d1，以及沿x方向上的间距d2的取值方式均可以由本领域技术人员根据实际应用的需要进行设定。

如图1所示，所述辐射单元在载体层1上的排布方式，可以是横向、纵向或斜向对齐的排列方式，也可以是如图6所示的横向、纵向和/或斜向错开一定预设间距对齐的排列方式。

其中，所述缝隙5的等效电尺寸可以通过改变跨接在其两侧的变容二极管6的电容值来进行调控，进而改变所述辐射单元的辐射幅度和辐射相位，最终实现波束扫描。

其中，所述变容二极管6，也可以替换为MEMS可变电容、MEMS开关、开关二极管等其他阻抗可调型器件来实现。

波传输结构

所述可重构波束扫描天线的波传输结构接收馈入的信号，将信号向上耦合至辐射单元，从而实现信号的向外传输。

常见的波传输结构有很多种，包括微波传输线，如微带线、矩形波导、带状线等等。

在本实用新型的一实施例中，所述波传输结构为平行板波导结构，在该实施例中，所述波传输结构包括自上而下设置的金属层7、介质层2和金属地板层3，其中金属层7上设置有耦合部8，用于将介质层2传输的信号耦合到辐射结构中去，所述耦合部8是开设在所述金属层7上的镂空部分，所述介质层2为空气层。如图2和图3所示，当天线工作时，信号能量从例如xoz面的端口馈入介质层2，信号沿着y方向传播，在传播过程中，部分信号能量通过金属层7上的耦合部8耦合到上层的辐射单元中去，形成向外的辐射信号，剩余的信号能量则继续在平行板波导中传播并馈入到下一个辐射单元中，各个辐射单元的向外辐射信号耦合在一起形成本实用新型的可重构波束扫描天线的辐射信号。

如图1所示，电磁能量从图1的一侧(左侧或右侧)馈入，沿着波传输结构向另一侧传输时逐渐耦合到各个辐射单元的上层辐射结构中，少量剩余能量在传至图1的另一侧(右侧或左侧)时，采用距离最末端辐射单元第一预设距离，比如1/4波长，的金属封闭墙或者距离最末端辐射单元第二预设距离的吸波材料进行处理即可。其中，所述第一预设距离和第二预设距离可以相同也可以不相同，具体数值可根据实际应用的需要进行确定。

当采用平行板波导作为波传输结构时，馈电采用波导-平行板波导转换结构实现，具体实现方法是，首先用同轴或者矩形波导对波导-平行板波导转换结构进行馈电，经过该转换结构后，出射电磁波转变为TEM或准TEM模式，这样就能够满足平行板波导中传播的需要。当采用微带线、带状线和矩形波导等形式的波传输结构时，采用公知的馈电形式即可。

在本实用新型的一实施例中，所述辐射单元还包括载体层1，所述金属层7设置于所述载体层1的下表面。

当波传输结构采用平行板波导方式时，耦合部8可呈任何形状，如图7(a)-图7(d)所示，可呈圆形、哑铃形、矩形、I字型、H型、椭圆形等不同形状。但为了保证波导壁的完整性，金属层7需要完整覆盖载体层1或者完整覆盖整个天线所在的平面。

当波传输结构采用微带线、矩形波导，带状线等形式的传输结构时，金属层7完整覆盖整个载体层1或整个天线所在的平面。具体地，当波传输结构采用倒置微带线时，金属层7不变，其相当于倒置微带线的地板，其上开槽形成耦合部8，介质层2采用除空气之外的常规介电材料，介质层2下方采用金属导带代替图2中的金属地板层3；当波传输结构采用矩形波导时，矩形波导结构代替金属层7、介质层2和金属地板层3，矩形波导的宽边波导壁紧贴载体层1的下方，波导壁上开槽形成耦合部8；当波传输结构采用带状线时，金属层7不变，其相当于带状线一侧的地板，介质层2采用除空气之外的常规介电材料，金属地板层3替换为金属导带，在金属导带下方依次设置有另一层常规介电材料的介质层和另一侧的金属地板层。

具体地，在本实用新型的一实施例中，所述波传输结构为微带线结构，所述波传输结构包括自上而下设置的金属地板层、介质层和金属导带，其中金属地板层上设置有耦合部，用于将介质层传输的信号耦合到辐射结构中去，其中所述介质层为采用非空气的介电材料填充。

其中，所述耦合部是开设在所述金属地板层上的镂空部分，所述耦合部为圆形、椭圆形、哑铃形、矩形、I字型或H字型。

其中，所述金属地板层完整覆盖整个天线所在的平面。

其中，所述辐射单元还包括载体层，所述金属贴片、所述缝隙以及所述阻抗可调型器件设置于所述载体层上表面，所述金属地板层设置于所述载体层的下表面。

其中，所述介质层在边缘处具有金属封闭墙或吸波结构。

在本实用新型的一实施例中，所述波传输结构为矩形波导结构，所述波传输结构包括矩形波导，其上表面开设有耦合部，用于将在所述矩形波导传输的信号耦合到辐射结构中去，其中，所述耦合部是开设在矩形波导上表面的镂空部分。

其中，所述耦合部为圆形、椭圆形、哑铃形、矩形、I字型或H字型。

其中，所述辐射单元还包括载体层，所述金属贴片、所述缝隙以及所述阻抗可调型器件设置于所述载体层上表面，所述矩形波导的上表面紧贴所述载体层的下表面。

在本实用新型的一实施例中，所述波传输结构为带状线结构，所述波传输结构包括自上而下设置的第一金属地板层、第一介质层、金属导带、第二介质层和第二金属地板层，其中第一金属地板层上设置有耦合部，用于将介质层传输的信号耦合到辐射结构中去，其中所述介质层为采用非空气的介电材料填充。

需要说明的是，无论采用上述哪种波传输结构，每个辐射单元都是独立的。

所述介质层2，可以为空气层，但也可以是介质材料层，所述介质材料比如可以为F4B、陶瓷基板、蓝宝石基板等等，在另一个实施例中，还可以选择与载体层1相同的介质材料。当所述介质层2为空气层时，将载体层1悬置在金属地板层3上一定的高度，二者之间形成由空气构成的介质层2，为了保持空气层，波传输结构在边缘处设置有支撑结构，所述支撑结构可以是距离最外边缘辐射单元第三预设距离，比如1/4工作波导波长，的金属封闭墙，也可以用距离最外边缘辐射单元第四预设距离的吸波材料来实现，其中，所述第三预设距离和第四预设距离可以相同也可以不相同，具体数值可根据实际应用的需要进行确定。

在本实用新型的具体实施例中，如图1所示，所述辐射结构是由n个辐射单元构成的阵列(n≥2)，共用连通的波传输结构分别将信号通过耦合部馈入各个辐射单元中，通过调控各个辐射单元上各个变容二极管的电容值，可以实现在yoz平面上±75°的波束扫描范围，进而实现整个可重构波束扫描天线的立体波束扫描。扫描范围可以覆盖俯仰角范围0-75°、方位角范围0-360°，几乎覆盖整个金属地板层的上方空间。

其中，以本领域公知的二极管电容控制方式来调控变容二极管电容的具体电容值，具体在本实用新型中不再赘述。

所述波传输结构可以采用微波传输线，如微带线、矩形波导、带状线等方式，来实现将波传输信号馈入辐射单元中，通过这种方式也能够实现本实用新型所涉及的可重构波束扫描天线；并且，由于各个辐射单元的波束相对发散而不是聚集，形成了多波束，因此本实用新型还可以在扫描范围内实现任意指向的多波束辐射，如三波束、五波束、七波束等等，而且这些波束都是独立、可控的。

综上，本实用新型的可重构波束扫描天线，在波束扫描过程中，仅要求每个辐射单元的工作状态独立可控，而对辐射单元的辐射幅度和相移的绝对变化量要求较低，因此对变容二极管的电容值变化范围的要求大大降低，可以通过使用低廉的普通变容二极管来实现波束扫描，相比之下，传统波束扫描天线对于二极管电容值的变化范围要求较高，本技术方案中，即使电容值的相对变化倍程为1至2时也可满足要求，因此本实用新型的可重构波束扫描天线能够大大节约制造成本。

此外，在传统波束扫描天线中，用于激励辐射单元的导行电磁波通常在损耗较大的二极管加载的传输线中传播，很大程度上限制了天线的总效率；而在本实用新型中，导行电磁波是在波传输结构中，例如空气平行板波导中传输，损耗极低，从而大大提高了天线的总效率。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (122)

1.一种可重构波束扫描天线，其特征在于，所述可重构波束扫描天线包括波传输结构和辐射结构，其中：

所述波传输结构和辐射结构自下而上依次设置；

所述波传输结构用于接收馈入的信号，将信号向上耦合至辐射结构；

所述辐射结构用于从位于下方的波传输结构中接收耦合馈入的信号，并将信号向外辐射出去。

2.根据权利要求1所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述辐射结构包括n个辐射单元的阵列。

3.根据权利要求2所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述辐射单元包括金属贴片、设置于所述金属贴片上的缝隙以及加载在所述缝隙两侧的阻抗可调型器件。

4.根据权利要求3所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述阻抗可调型器件为变容二极管、MEMS可变电容、MEMS开关或开关二极管。

5.根据权利要求3或4所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片为矩形、缺角矩形、平行四边形、圆形或椭圆形。

6.根据权利要求3或4所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片与所述缝隙之间的关系为，所述缝隙使得金属贴片呈对称关系或金属贴片的主要部分呈对称关系。

7.根据权利要求3或4所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片上的缝隙为1个、2个或多个。

8.根据权利要求3或4所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙为矩形、环形、回字形、曲形缝隙。

9.根据权利要求3或4所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙与波传播方向呈垂直或接近垂直的关系。

10.根据权利要求3或4所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙或所述辐射单元与波传播方向成缝隙偏转角α。

11.根据权利要求3或4所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙或所述辐射单元与波传播方向的缝隙偏转角α为45度或接近45度，所述接近45度是指5度以内角度偏差。

12.根据权利要求3或4所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，

相邻辐射单元的缝隙之间成垂直角度关系；

或者，相邻的辐射单元组的缝隙之间成垂直角度关系，所述辐射单元组由2个或多个辐射单元构成。

13.根据权利要求3或4所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙与所述阻抗可调型器件是一一对应，或一对多的数量关系。

14.根据权利要求3或4所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述辐射单元还包括载体层，所述金属贴片、所述缝隙以及所述阻抗可调型器件设置于所述载体层上表面。

15.根据权利要求14所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述载体层为玻璃或树脂。

16.根据权利要求3、4或15所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述辐射单元呈横向、纵向和/或斜向对齐的排列方式。

17.根据权利要求3、4或15所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述辐射单元呈横向、纵向和/或斜向错开预设间距对齐的排列方式。

18.根据权利要求1或2所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述波传输结构为平行板波导结构。

19.根据权利要求3、4或15所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述波传输结构为平行板波导结构。

20.根据权利要求1-4、15任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述波传输结构包括自上而下设置的金属层、介质层和金属地板层，其中金属层上设置有耦合部，用于将介质层传输的信号耦合到辐射结构中去，其中所述介质层为空气层。

21.根据权利要求20所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部是开设在所述金属层上的镂空部分。

22.根据权利要求20所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部为圆形、椭圆形、哑铃形、矩形、I字型或H字型。

23.根据权利要求20所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属层完整覆盖整个天线所在的平面。

24.根据权利要求1-4、15、21-23任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述辐射单元还包括载体层，所述金属贴片、所述缝隙以及所述阻抗可调型器件设置于所述载体层上表面，所述金属层设置于所述载体层的下表面。

25.根据权利要求20所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述介质层在边缘处具有支撑结构。

26.根据权利要求25所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述支撑结构为金属封闭墙。

27.根据权利要求25所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述支撑结构为吸波结构。

28.根据权利要求1、2、3、4、15任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述波传输结构为微带线结构。

29.根据权利要求28所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述波传输结构包括自上而下设置的金属地板层、介质层和金属导带，其中金属地板层上设置有耦合部，用于将介质层传输的信号耦合到辐射结构中去，其中所述介质层为采用非空气的介电材料填充。

30.根据权利要求29所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部是开设在所述金属地板层上的镂空部分。

31.根据权利要求29所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部为圆形、椭圆形、哑铃形、矩形、I字型或H字型。

32.根据权利要求29所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属地板层完整覆盖整个天线所在的平面。

33.根据权利要求29所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述辐射单元还包括载体层，所述金属贴片、所述缝隙以及所述阻抗可调型器件设置于所述载体层上表面，所述金属地板层设置于所述载体层的下表面。

34.根据权利要求29所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述介质层在边缘处具有金属封闭墙。

35.根据权利要求29所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述介质层在边缘处具有吸波结构。

36.根据权利要求1-4、15任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述波传输结构为矩形波导结构。

37.根据权利要求36所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述波传输结构包括矩形波导，其上表面开设有耦合部，用于将在所述矩形波导传输的信号耦合到辐射结构中去。

38.根据权利要求37所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部是开设在矩形波导上表面的镂空部分。

39.根据权利要求37或38所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部为圆形、椭圆形、哑铃形、矩形、I字型或H字型。

40.根据权利要求37或38所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述辐射单元还包括载体层。

41.根据权利要求40所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片、所述缝隙以及所述阻抗可调型器件设置于所述载体层上表面，所述矩形波导的上表面紧贴所述载体层的下表面。

42.根据权利要求1-4、15任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述波传输结构为带状线结构。

43.根据权利要求42所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述波传输结构包括自上而下设置的第一金属地板层、第一介质层、金属导带、第二介质层和第二金属地板层，其中第一金属地板层上设置有耦合部，用于将介质层传输的信号耦合到辐射结构中去，其中所述介质层为采用非空气的介电材料填充。

44.根据权利要求43所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片、所述金属层和/或金属地板层通过PCB板或半导体工艺设置在载体层上。

45.一种可重构波束扫描天线，其特征在于，包括：n个天线单元，所述n个天线单元组成天线阵列，其中：

所述天线单元自上而下设有载体层、介质层以及金属地板层，其中：

所述载体层的上下表面分别设置有金属贴片和金属层；

所述金属贴片上设置有缝隙，所述缝隙之间设置有阻抗可调型器件，其端子分别连接缝隙两侧的金属贴片；

所述金属层设置有耦合部。

46.根据权利要求45所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述载体层、介质层和金属地板层紧密结合。

47.根据权利要求45或46所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部是开设在所述金属层上的镂空部分。

48.根据权利要求45或46所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属层完整覆盖所述载体层或整个天线所在的平面。

49.根据权利要求45或46所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述介质层为空气层或介质材料层。

50.根据权利要求49所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，当所述介质层为空气层时，在所述天线单元或载体层的边缘处设置有支撑结构。

51.根据权利要求50所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述支撑结构为金属封闭墙或吸波结构。

52.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，不同天线单元的载体层共用。

53.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述阻抗可调型器件为变容二极管、MEMS可变电容、MEMS开关或开关二极管。

54.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片为矩形、缺角矩形、平行四边形、圆形或椭圆形。

55.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片与所述缝隙之间的关系为，所述缝隙使得金属贴片呈对称关系或金属贴片的主要部分呈对称关系。

56.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙为1个、2个或多个。

57.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙为矩形、环形、回字形、曲形缝隙。

58.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙与波传播方向呈垂直或接近垂直的关系。

59.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙或所述天线单元与波传播方向成缝隙偏转角α。

60.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙或所述天线单元与波传播方向的缝隙偏转角α为45度或接近45度，所述接近45度是指5度以内角度偏差。

61.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，相邻天线单元的缝隙之间成垂直角度关系，或者，相邻的辐射单元组的缝隙之间成垂直角度关系，所述辐射单元组由2个或多个辐射单元构成。

62.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙与所述阻抗可调型器件是一一对应，或一对多的数量关系。

63.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，载体层为玻璃或树脂。

64.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述天线单元呈横向、纵向和/或斜向对齐的排列方式，或者，呈横向、纵向和/或斜向错开预设间距对其的排列方式。

65.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部为圆形、椭圆形、哑铃形、矩形、I字型或H字型。

66.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，在所述天线单元或载体层的边缘处设置有金属封闭墙或吸波结构。

67.根据权利要求45、46、50、51任一所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片、所述金属层和/或金属地板层通过PCB板或半导体工艺设置在载体层上。

68.一种可重构波束扫描天线，其特征在于，包括：n个天线单元，所述n个天线单元组成天线阵列，其中：

所述天线单元自上而下设有载体层、介质层以及金属导带，其中：

所述载体层的上下表面分别设置有金属贴片和金属地板层；

所述金属贴片上设置有缝隙，所述缝隙之间设置有阻抗可调型器件，其端子分别连接缝隙两侧的金属贴片；

所述金属地板层设置有耦合部。

69.根据权利要求68所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部是开设在所述金属地板层上的镂空部分。

70.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属地板层完整覆盖整个天线所在的平面。

71.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，不同天线单元的载体层共用。

72.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述阻抗可调型器件为变容二极管、MEMS可变电容、MEMS开关或开关二极管。

73.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片为矩形、缺角矩形、平行四边形、圆形或椭圆形。

74.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片与所述缝隙之间的关系为，所述缝隙使得金属贴片呈对称关系或金属贴片的主要部分呈对称关系。

75.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙为1个、2个或多个。

76.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙为矩形、环形、回字形、曲形缝隙。

77.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙与波传播方向呈垂直或接近垂直的关系。

78.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙或所述天线单元与波传播方向成缝隙偏转角α。

79.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙或所述天线单元与波传播方向的缝隙偏转角α为45度或接近45度，所述接近45度是指5度以内角度偏差。

80.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述相邻天线单元的缝隙之间成垂直角度关系，或者，相邻的辐射单元组的缝隙之间成垂直角度关系，所述辐射单元组由2个或多个辐射单元构成。

81.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙与所述阻抗可调型器件是一一对应，或一对多的数量关系。

82.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述载体层为玻璃或树脂。

83.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述天线单元呈横向、纵向和/或斜向对齐的排列方式，或者，呈横向、纵向和/或斜向错开预设间距对其的排列方式。

84.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部为圆形、椭圆形、哑铃形、矩形、I字型或H字型。

85.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，在所述天线单元或载体层的边缘处设置有金属封闭墙或吸波结构。

86.根据权利要求68或69所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片、所述金属层和/或金属地板层通过PCB板或半导体工艺设置在载体层上。

87.一种可重构波束扫描天线，其特征在于，包括：n个天线单元，所述n个天线单元组成天线阵列，其中：

所述天线单元包括载体层；

所述载体层的上表面设置有金属贴片，下表面紧贴所述矩形波导的上表面；

所述金属贴片上设置有缝隙，所述缝隙之间设置有阻抗可调型器件，其端子分别连接缝隙两侧的金属贴片；

所述矩形波导设置有耦合部。

88.根据权利要求87所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部是开设在矩形波导上表面的镂空部分。

89.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，不同天线单元的载体层共用。

90.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述阻抗可调型器件为变容二极管、MEMS可变电容、MEMS开关或开关二极管。

91.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片为矩形、缺角矩形、平行四边形、圆形或椭圆形。

92.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片与所述缝隙之间的关系为，所述缝隙使得金属贴片呈对称关系或金属贴片的主要部分呈对称关系。

93.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙为1个、2个或多个。

94.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙为矩形、环形、回字形、曲形缝隙。

95.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙与波传播方向呈垂直或接近垂直的关系。

96.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙或所述天线单元与波传播方向成缝隙偏转角α。

97.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙或所述天线单元与波传播方向的缝隙偏转角α为45度或接近45度，所述接近45度是指5度以内角度偏差。

98.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述相邻天线单元的缝隙之间成垂直角度关系，或者，相邻的辐射单元组的缝隙之间成垂直角度关系，所述辐射单元组由2个或多个辐射单元构成。

99.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙与所述阻抗可调型器件是一一对应，或一对多的数量关系。

100.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述载体层为玻璃或树脂。

101.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述天线单元呈横向、纵向和/或斜向对齐的排列方式，或者，呈横向、纵向和/或斜向错开预设间距对其的排列方式。

102.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部为圆形、椭圆形、哑铃形、矩形、I字型或H字型。

103.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，在所述天线单元或载体层的边缘处设置有金属封闭墙或吸波结构。

104.根据权利要求87或88所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片、所述金属层和/或金属地板层通过PCB板或半导体工艺设置在载体层上。

105.一种可重构波束扫描天线，其特征在于，包括：n个天线单元，所述n个天线单元组成天线阵列，其中：

所述天线单元自上而下设有载体层、第一金属地板层、第一介质层、金属导带、第二介质层和第二金属地板层，其中：

所述载体层的上表面设置有金属贴片；

所述金属贴片上设置有缝隙，所述缝隙之间设置有阻抗可调型器件，其端子分别连接缝隙两侧的金属贴片；

所述第一金属地板层设置有耦合部。

106.根据权利要求105所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述第一和第二介质层为采用非空气的介电材料填充。

107.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，不同天线单元的载体层共用。

108.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述阻抗可调型器件为变容二极管、MEMS可变电容、MEMS开关或开关二极管。

109.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片为矩形、缺角矩形、平行四边形、圆形或椭圆形。

110.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片与所述缝隙之间的关系为，所述缝隙使得金属贴片呈对称关系或金属贴片的主要部分呈对称关系。

111.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙为1个、2个或多个。

112.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙为矩形、环形、回字形、曲形缝隙。

113.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙与波传播方向呈垂直或接近垂直的关系。

114.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙或所述天线单元与波传播方向成缝隙偏转角α。

115.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙或所述天线单元与波传播方向的缝隙偏转角α为45度或接近45度，所述接近45度是指5度以内角度偏差。

116.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，相邻天线单元的缝隙之间成垂直角度关系，或者，相邻的辐射单元组的缝隙之间成垂直角度关系，所述辐射单元组由2个或多个辐射单元构成。

117.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述缝隙与所述阻抗可调型器件是一一对应，或一对多的数量关系。

118.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述载体层为玻璃或树脂。

119.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述天线单元呈横向、纵向和/或斜向对齐的排列方式，或者，呈横向、纵向和/或斜向错开预设间距对其的排列方式。

120.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述耦合部为圆形、椭圆形、哑铃形、矩形、I字型或H字型。

121.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，在所述天线单元或载体层的边缘处设置有金属封闭墙或吸波结构。

122.根据权利要求105或106所述的可重构波束扫描天线，其特征在于，所述金属贴片、所述金属层和/或金属地板层通过PCB板或半导体工艺设置在载体层上。