宁波大学林森获国家专利权
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龙图腾网获悉宁波大学申请的专利一种基于可调反射式移相器的一维相扫波导缝隙天线阵获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116666970B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310705853.4,技术领域涉及:H01Q3/36;该发明授权一种基于可调反射式移相器的一维相扫波导缝隙天线阵是由林森;尤阳;成迪;冯文浩;陆云龙;黄季甫设计研发完成,并于2023-06-15向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于可调反射式移相器的一维相扫波导缝隙天线阵在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于可调反射式移相器的一维相扫波导缝隙天线阵,通过一分四同轴馈电层将TE10模信号转换为等幅同相的四路TEM模信号传输至可调反射式移相器组,可调反射式移相器组将四路TEM模信号进行相位调整,产生四路TEM模信号传输至双脊转同轴层,双脊转同轴层将四路TEM模信号通过同轴转双脊结构转为四路TE10模信号输出至单脊波导传输层,单脊波导传输层将四路TE10模信号采用双脊波导转单脊波导结构传输至缝隙辐射层,缝隙辐射层将四路TE10模信号辐射至自由空间,缝隙辐射层、单脊波导传输层、双脊转同轴层、可调反射式移相器组和一分四同轴馈电层均采用全金属实现;优点是结构简单,成本较低,且能够兼具大角度扫描和高增益。
本发明授权一种基于可调反射式移相器的一维相扫波导缝隙天线阵在权利要求书中公布了:1.一种基于可调反射式移相器的一维相扫波导缝隙天线阵,其特征在于包括缝隙辐射层、单脊波导传输层、双脊转同轴层、可调反射式移相器组和一分四同轴馈电层;所述的一分四同轴馈电层用于接入外部TE10模信号,并将外部TE10模信号转换为等幅同相的四路TEM模信号后传输至所述的可调反射式移相器组,所述的可调反射式移相器组用于将所述的一分四同轴馈电层传输至其处的四路TEM模信号进行相位调整,产生四路TEM模信号传输至所述的双脊转同轴层,所述的双脊转同轴层用于将所述的反射式移相器组传输至其处的四路TEM模信号通过同轴转双脊结构转为四路TE10模信号输出至所述的单脊波导传输层,所述的单脊波导传输层用于将所述的双脊转同轴层输出至其处的四路TE10模信号采用双脊波导转单脊波导结构传输至所述的缝隙辐射层,所述的缝隙辐射层用于将所述的单脊波导传输层传输至其处的四路TE10模信号辐射至自由空间,所述的缝隙辐射层、所述的单脊波导传输层、所述的双脊转同轴层、所述的可调反射式移相器组和所述的一分四同轴馈电层均采用全金属实现; 所述的缝隙辐射层包括第一矩形金属块和辐射缝隙组;将所述的第一矩形金属块的长度方向作为左右方向,宽度方向作为前后方向,高度方向作为上下方向,所述的辐射缝隙组包括按照从前到后顺序依次间隔分布的4个结构和尺寸完全相同的辐射缝隙单元,每个所述的辐射缝隙单元均包括48个用于将传输至其处的TE10模信号辐射到自由空间的辐射缝隙,每个所述的辐射缝隙均为矩形槽,且上下贯穿所述的第一矩形金属块,每个所述的辐射缝隙的长度方向均沿左右方向,宽度方向均沿前后方向,每个所述的辐射缝隙单元如果沿前后方向平移,其内48个辐射缝隙能够与其它三个辐射缝隙单元的48个辐射缝隙一一对应完全重合; 每个所述的辐射缝隙单元中,48个辐射缝隙按照从左到右顺序间隔分布,每相邻两个辐射缝隙中,位于左侧的辐射缝隙沿前后的对称面所在平面与位于右侧的辐射缝隙沿前后的对称面所在平面之间的距离相等,将48个辐射缝隙按照从左到右顺序按照1至48进行编号,称为第1个辐射缝隙至第48个辐射缝隙,第15个辐射缝隙至第33个辐射缝隙沿左右方向的长度相等,第1个辐射缝隙至第14个辐射缝隙以及第34个辐射缝隙至第48个辐射缝隙沿左右方向的长度相等,第1个辐射缝隙至第48个辐射缝隙沿前后方向宽度相等,第k个辐射缝隙的中心和第k+1个辐射缝隙的中心之间的距离小于第k+1个辐射缝隙的中心和第k+2个辐射缝隙的中心之间的距离,其中k=1,2,…,23; 每个辐射缝隙单元中,将48个辐射缝隙的上端面所在平面、下端面所在平面、第1个辐射缝隙的左端面所在平面、第48个辐射缝隙的右端面所在平面、48个辐射缝隙中前端面位于最前侧的一个辐射缝隙的前端面所在平面以及48个辐射缝隙中后端面位于最后侧的一个辐射缝隙的后端面所在平面围成的矩形区域作为该辐射缝隙单元的包围区域; 所述的单脊波导传输层包括第二矩形金属块、4个结构尺寸完全相同的单脊矩形通道和4个结构尺寸完全相同的第一双脊波导通道;所述的第二矩形金属块位于所述的第一矩形金属块的下方,所述的第二矩形金属块的前端面与所述的第一矩形金属块的前端面位于同一平面,所述的第二矩形金属块的后端面与所述的第一矩形金属块的后端面位于同一平面,所述的第二矩形金属块的左端面与所述的第一矩形金属块的左端面位于同一平面,所述的第二矩形金属块的右端面与所述的第一矩形金属块的右端面位于同一平面,所述的第二矩形金属块的上端面与所述的第一矩形金属块的下端面固定连接且呈贴合状态; 每个所述的单脊矩形通道均包括第一矩形腔、第一金属条、第二金属条、第三金属条、第四金属条、第五金属条、第六金属条、第七金属条和第八金属条,所述的第一矩形腔开设在所述的第二矩形金属块上,所述的第一矩形腔的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,高度方向沿上下方向,所述的第一矩形腔的上端面和所述的第二矩形金属块的上端面位于同一平面,所述的第一矩形腔的下端面位于所述的第二矩形金属块的下端面的上方,所述的第一矩形腔的前端面位于所述的第二矩形金属块的前端面的后侧,所述的第一矩形腔的左端面位于所述的第二矩形金属块的左端面的右侧,所述的第一矩形腔的右端面位于所述的第二矩形金属块的右端面的左侧,所述的第一矩形腔的左端面与所述的第二矩形金属块的左端面之间的距离等于所述的第一矩形腔的右端面与所述的第二矩形金属块的右端面之间的距离,所述的第一金属条、所述的第二金属条、所述的第三金属条、所述的第四金属条、所述的第五金属条、所述的第六金属条、所述的第七金属条和所述的第八金属条均为矩形条,且分别位于所述的第一矩形腔内,所述的第一金属条和所述的第二金属条的长度沿前后方向,宽度沿左右方向,高度沿上下方向,所述的第一金属条的上端面与所述的第一矩形腔的上端面齐平,所述的第一金属条的前端面与所述的第一矩形腔的前端面齐平,且固定在所述的第二矩形金属块上,所述的第一金属条的后端面与所述的第一矩形腔的后端面齐平,且固定在所述的第二矩形金属块上,所述的第一金属条的宽度大于所述的第二金属条的宽度,所述的第一金属条和所述的第二金属条的高度相等,所述的第二金属条位于所述的第一金属条的下方,所述的第二金属条的上端面和所述的第一金属条的下端面连接且呈贴合状态,所述的第二金属条的前端面和所述的第一矩形腔的前端面齐平,且固定在所述的第二矩形金属块上,所述的第二金属条的后端面和所述的第一矩形腔的后端面齐平,且固定在所述的第二矩形金属块上,所述的第一金属条沿前后方向的对称面、所述的第二金属条沿前后方向的对称面和所述的第一矩形腔沿前后方向的对称面位于同一平面,所述的第三金属条、所述的第四金属条、所述的第五金属条、所述的第六金属条、所述的第七金属条和所述的第八金属条的长度方向均沿左右方向,宽度方向均沿前后方向,高度方向均沿上下方向,所述的第三金属条的长度小于所述的第四金属条的长度,所述的第四金属条的长度小于所述的第五金属条的长度,所述的第五金属条的长度小于所述的第一矩形腔的长度的一半,所述的第三金属条、所述的第四金属条和所述的第五金属条的宽度相等,所述的第三金属条的高度与所述的第四金属条的高度相等,且小于所述的第五金属条的高度,所述的第二金属条的下端面与所述的第三金属条的上端面位于同一平面,所述的第三金属条、所述的第四金属条和所述的第五金属条从上到下层叠,所述的第三金属条、所述的第四金属条、所述的第五金属条的左端面和所述的第一矩形腔的左端面位于同一平面,且分别固定在所述的第二矩形金属块上,所述的第五金属条的下端面和所述的第一矩形腔的下端面连接且呈贴合状态,所述的第四金属条的下端面和所述的第五金属条的上端面连接且呈贴合状态,所述的第三金属条的下端面和所述的第四金属条的上端面连接且呈贴合状态,所述的第三金属条、所述的第四金属条和所述的第五金属条沿左右方向的对称面与所述的第一矩形腔沿左右方向的对称面位于同一平面,所述的第六金属条与所述的第三金属条相对于所述的第一矩形腔沿前后方向的对称面呈左右对称关系,所述的第七金属条与所述的第四金属条相对于所述的第一矩形腔沿前后方向的对称面呈左右对称关系,所述的第八金属条与所述的第五金属条相对于所述的第一矩形腔沿前后方向的对称面呈左右对称关系; 每个单脊矩形通道的第一矩形腔的上端面作为所述的单脊波导传输层的一个输出端口,所述的单脊波导传输层具有4个输出端口,所述的单脊波导传输层的4个输出端口用于将四路TE10模信号一一对应传输至4个辐射缝隙单元中,4个单脊矩形通道按照从前到后顺序依次间隔分布,4个单脊矩形通道与4个辐射缝隙单元一一对应连通,相对应的一个单脊矩形通道与一个辐射缝隙单元中,该单脊矩形通道的第一矩形腔的上端面与该辐射缝隙单元的48个辐射缝隙的下端面连接且呈贴合状态,该单脊矩形通道的第一矩形腔沿左右方向的对称面与该辐射缝隙单元的包围区域沿左右方向的对称面位于同一平面,该单脊矩形通道沿前后方向的对称面与该辐射缝隙单元的包围区域沿前后方向的对称面位于同一平面; 4个第一双脊波导通道按照从前到后顺序依次间隔分布,每个所述的第一双脊波导通道分别包括从前到后依次连通的第二矩形腔、第一正方形腔和第三矩形腔,所述的第二矩形腔、所述的第一正方形腔和所述的第三矩形腔均开设在所述的第二矩形金属块上,所述的第二矩形腔、所述的第一正方形腔和所述的第三矩形腔的长度方向沿左右方向,宽度方向沿前后方向,高度方向沿上下方向,所述的第二矩形腔和所述的第三矩形腔的长度相等,且大于所述的第一正方形腔的长度;所述的第二矩形腔、所述的第一正方形腔和所述的第三矩形腔的宽度相等,且三者宽度总和与所述的第一矩形腔的宽度相等,所述的第一正方形腔的宽度和所述的第五金属条的宽度相等,所述的第二矩形腔、所述的第一正方形腔和所述的第三矩形腔的高度相等,所述的第二矩形腔、所述的第一正方形腔和所述的第三矩形腔的下端面与所述的第二矩形金属块的下端面位于同一平面,所述的第二矩形腔的高度与所述的第一矩形腔的高度之和等于所述的第二矩形金属块的高度,所述的第二矩形腔的后端面与所述的第一正方形腔的前端面连接且呈贴合状态,所述的第一正方形腔的后端面与所述的第三矩形腔的前端面连接且呈贴合状态; 4个第一双脊波导通道与4个单脊矩形通道一一对应,相对应的一个第一双脊波导通道与一个单脊矩形通道中,该第一双脊波导通道的第二矩形腔、第一正方形腔和第三矩形腔沿前后方向的对称面与该单脊矩形通道的第一矩形腔沿前后方向的对称面位于同一平面,所述第一双脊波导通道的第二矩形腔、第一正方形腔和第三矩形腔的上端面与该单脊矩形通道的第一矩形腔的下端面连接且呈贴合状态,所述第一双脊波导通道的第二矩形腔的前端面与该单脊矩形通道的第一矩形腔的前端面位于同一平面,所述第一双脊波导通道的第三矩形腔的后端面与该单脊矩形通道的第一矩形腔的后端面位于同一平面,所述第一双脊波导通道的第一正方形腔的左端面和该单脊矩形通道的第五金属条的右端面位于同一平面,所述第一双脊波导通道的第一正方形腔的右端面和该单脊矩形通道的第八金属条的左端面位于同一平面。
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