CN109638421A - 一种圆弧形的全息天线 - Google Patents

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乔丽萍
任超超
李鹏
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Abstract

本发明涉及一种圆弧形的全息天线，所述全息天线包括：波导喇叭部件102和和全息结构部件104；所述波导喇叭部件102的喇叭辐射口1022为凸圆弧形。应用本发明实施例能够提高辐射方向图的生成效率和电磁波的辐射效率。

Description

一种圆弧形的全息天线
技术领域
本发明属于天线技术领域，具体涉及一种圆弧形的全息天线。
背景技术
随着天线技术的发展，全息天线应运而生。相比传统的反射面天线，全息天线能够根据应用环境和实际需求，通过变更全息结构部件以得到所需的辐射特性，且无需固定的轮廓结构，隐藏性更好。
目前，全息天线可以包括波导喇叭部件和全息结构部件。由波导喇叭部件辐射出的电磁波可以通过全息结构部件形成辐射方向图。
但是，由于电磁波在波导喇叭部件内传播的距离不同，可能产生相位差，进而影响辐射方向图的生成效率和电磁波的辐射效率。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种圆弧形的全息天线。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明实施例提供了一种圆弧形的全息天线，所述全息天线包括：波导喇叭部件102和全息结构部件104，其中，所述波导喇叭部件102的喇叭辐射口1022为凸圆弧形。
在本发明的一个实施例中，所述波导喇叭部件102为H面喇叭天线。
在本发明的一个实施例中，所述波导喇叭部件102包括：矩形波导馈电腔1024和喇叭辐射腔1026，所述矩形波导馈电腔1024与所述喇叭辐射腔1026的喇叭颈口1023连接。
在本发明的一个实施例中，所述矩形波导馈电腔1024的开放端口1025与所述喇叭辐射腔1026的喇叭颈口1023连接，所述开放端口1025的截面形状与所述喇叭颈口1023的截面形状相同。
在本发明的一个实施例中，所述凸圆弧对应的圆心为所述喇叭辐射腔1026的两条辐射边的延长线的交点。
在本发明的一个实施例中，所述全息结构部件104包括：介质板1042，所述介质板1042上设置有金属全息条纹1044。
在本发明的一个实施例中，所述介质板1042与所述波导喇叭部件102的喇叭形截面相垂直。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明实施例提供了一种圆弧形的全息天线，具体的，全息天线可以包括波导喇叭部件和全息结构部件，其中，所述波导喇叭部件的喇叭辐射口为凸圆弧形。这样，电磁波进入波导喇叭部件后，无论从喇叭辐射口的中央部位辐射出，还是从喇叭辐射口的两边部位辐射出，电磁波在波导喇叭部件内传播的距离基本相同，因此可以降低产生的相位差，进而减小由于相位差而导致的对辐射方向图的生成效率和电磁波的辐射效率的不良影响，可以提高辐射方向图的生成效率和电磁波的辐射效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种圆弧形的全息天线的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的又一种圆弧形的全息天线的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种圆弧形的全息天线的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种圆弧形的全息天线的结构示意图。
如图1所示，全息天线包括：波导喇叭部件102和全息结构部件104，所述波导喇叭部件102的喇叭辐射口1022为凸圆弧形。
具体的，所述全息天线包括：波导喇叭部件102包括矩形波导馈电腔1024和喇叭辐射腔1026，所述矩形波导馈电腔1024与所述喇叭辐射腔1026的喇叭颈口1023连接，形成所述波导喇叭部件102。在波导喇叭部件102中，所述喇叭辐射腔1026侧的开放端口为喇叭辐射口1022，连接矩形波导馈电腔1024的开放端口为喇叭颈口1023。
可以理解的，如图1所示，在波导喇叭部件102中，喇叭辐射腔1026的喇叭口径尺寸为逐渐增大的，电磁波从矩形波导馈电腔1024进入波导喇叭部件102，若喇叭辐射口1022为传统的直线形，则从喇叭辐射口1022的中央部位辐射出电磁波的传播距离明显小于从喇叭辐射口1022的两边部位辐射出电磁波的传播距离，导致电磁波的相位差较大。
在实际应用中，全息天线还包括全息结构部件104，全息结构部件104包括介质板1042，以及设置在介质板1042上的金属全息条纹1044。从波导喇叭部件102射出的电磁波会在介质板1042内形成表面波，表面波在介质板1042内传播时遇到设置在介质板1042上的金属全息条纹1044，可以激发辐射形成最终的辐射方向图。而一些相位差较大的电磁波在被激发辐射后，不会在主辐射方向干涉叠加，从而导致形成的辐射方向图的畸变以及电磁波辐射效率的降低。
而在本发明实施例提供的全息天线中，通过将喇叭辐射口1022设置为凸圆弧形，电磁波无论从喇叭辐射口1022的中央部位辐射出，还是从喇叭辐射口1022的两边部位辐射出，所传播的距离大致相同，因此可以降低产生的相位差，从而减少辐射方向图的畸变以及对电磁波辐射效率的不良影响。
可见，电磁波进入波导喇叭部件后，无论从喇叭辐射口的中央部位辐射出，还是从喇叭辐射口的两边部位辐射出，电磁波在波导喇叭部件内传播的距离大致相同，因此可以降低产生的相位差，进而减小由于相位差而导致的对辐射方向图的生成效率和电磁波的辐射效率的不良影响，可以提高辐射方向图的生成效率和电磁波的辐射效率。
实施例二
请参见图2，图2为本发明实施例提供的又一种圆弧形的全息天线的结构示意图。如图1和图2所示，所述矩形波导馈电腔1024的开放端口1025与所述喇叭辐射腔1026的喇叭颈口1023连接，所述开放端口1025的截面形状与所述喇叭颈口1023的截面形状相同。所述喇叭辐射口1022的截面形状的横向尺寸大于所述喇叭颈口1023的截面形状的横向尺寸，所述喇叭辐射口1022的截面形状的纵向尺寸等于所述喇叭颈口1023的截面形状的纵向尺寸。
具体的，喇叭辐射腔1026是从所述喇叭颈口1023起，两端延横向逐渐扩张，形成喇叭辐射口1022，因此，喇叭辐射口1022的截面形状的横向尺寸远大于喇叭颈口1023的截面形状的横向尺寸，但是，喇叭辐射口1022的截面形状的纵向尺寸与喇叭颈口1023的截面形状的纵向尺寸相同。
如图2所示，所述凸圆弧形对应的圆心为所述喇叭辐射腔1026的两条辐射边10226的延长线的交汇点O。对应的，所述凸圆弧形对应的圆半径为从所述圆心O延辐射边10226到所述喇叭辐射口1022的距离。
具体的，在图2中，凸圆弧形对应的圆心的位置可以为喇叭辐射腔1026的两条辐射边10226的延长线的交汇点O，而凸圆弧形对应的圆半径为从所述圆心O，延喇叭辐射腔1026的辐射边10226，到所述喇叭辐射口1022的距离R。可以理解的，这样，电磁波无论从喇叭辐射口1022的中央部位辐射出，还是从喇叭辐射口1022的两边部位辐射出，电磁波在波导喇叭部件102中传播的距离大致相同，因此可以降低产生的相位差，进而减小由于相位差而导致的对辐射方向图的生成效率的不良影响。
一种实现方式中，所述波导喇叭部件102为H面喇叭天线。如图3所示，图3为本发明实施例提供的另一种圆弧形的全息天线的结构示意图，在图3中，所述全息结构部件104包括介质板1042；所述介质板1042上设置有金属全息条纹1044。所述介质板1042与所述波导喇叭部件102的喇叭形截面相垂直。
需要说明的是，图3中的波导喇叭部件102为图1中的波导喇叭部件102的纵截面。
可以理解的，图3中的所述波导喇叭部件102为垂直放置在水平面上，而全息结构部件104平行于水平面。
具体的，在实际应用中，波导喇叭部件102可以为H面喇叭天线。全息结构部件104可以包括介质板1042，且所述介质板1042上设置有金属全息条纹1044。由H面喇叭天线辐射出的电磁波会在介质板1042内形成表面波，表面波在介质板1042内传播时遇到设置在介质板1042上的金属全息条纹1044，可以激发辐射形成最终的辐射方向图。
需要说明的是，由于H面喇叭天线会将电磁波的能量压缩到与喇叭形截面相垂直的平面上，因此，为了使由H面喇叭天线辐射出的电磁波能够尽可能多的在介质板1042上进行传播，可以将介质板1042放置在与所述波导喇叭部件102的喇叭形截面相垂直的平面上，具体可以通过支架来实现。这样，由H面喇叭天线辐射出的电磁波就可以在介质板1042上进行传播，最终形成辐射方向图。
可见，电磁波进入H面喇叭天线后，无论从喇叭辐射口的中央部位辐射出，还是从喇叭辐射口的两边部位辐射出，电磁波在H面喇叭天线内传播的距离大致相同，因此可以降低产生的相位差，进而减小由于相位差而导致的对辐射方向图的生成效率和电磁波的辐射效率的不良影响，可以提高辐射方向图的生成效率和电磁波的辐射效率。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种全息天线，其特征在于，所述全息天线包括：波导喇叭部件102和全息结构部件104，其中，
所述波导喇叭部件102的喇叭辐射口1022为凸圆弧形。
2.根据权利要求1所述的全息天线，其特征在于，
所述波导喇叭部件102为H面喇叭天线。
3.根据权利要求2所述的全息天线，其特征在于，所述波导喇叭部件102包括：矩形波导馈电腔1024和喇叭辐射腔1026，所述矩形波导馈电腔1024与所述喇叭辐射腔1026的喇叭颈口1023连接。
4.根据权利要求3所述的全息天线，其特征在于，
所述矩形波导馈电腔1024的开放端口1025与所述喇叭辐射腔1026的喇叭颈口1023连接，所述开放端口1025的截面形状与所述喇叭颈口1023的截面形状相同；
所述喇叭辐射口1022的截面形状的横向尺寸大于所述喇叭颈口1023的截面形状的横向尺寸，所述喇叭辐射口1022的截面形状的纵向尺寸等于所述喇叭颈口1023的截面形状的纵向尺寸。
5.根据权利要求2所述的全息天线，其特征在于，
所述凸圆弧对应的圆心为所述喇叭辐射腔1026的两条辐射边的延长线的交点。
6.根据权利要求1所述的全息天线，其特征在于，所述全息结构部件104包括：介质板1042，所述介质板1042上设置有金属全息条纹1044。
7.根据权利要求6所述的全息天线，其特征在于，
所述介质板1042与所述波导喇叭部件102的喇叭形截面相垂直。
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