本申請實施例涉及天線，尤其涉及一種微帶磁流電控二維波束掃描天線。

背景技術：

1、隨著現代通信技術的快速發展，掃描天線已廣泛應用于通信場景中。傳統的機械式掃描天線通過轉動輻射口徑來實現波束掃描功能，但由于其體積龐大、機械結構復雜，并且在掃描速度和角度上受到限制，極大地限制了其在現代通信系統中的應用。

2、相比之下，有源相控陣天線能夠快速實現波束掃描功能。然而，由于相關技術中的有源相控陣天線的饋電網絡中集成了大量的t/r(transmit/receive，發射/接收)組件，導致該類天線的制造過程復雜且成本較高。

技術實現思路

1、有鑒于此，本申請實施例提供一種微帶磁流電控二維波束掃描天線，以至少部分解決上述問題。

2、本申請實施例提供了一種微帶磁流電控二維波束掃描天線，該天線包括：饋電功分結構；至少一個微帶導波結構，所述饋電功分結構與每個所述微帶導波結構相連接，用于向每個所述微帶導波結構饋入電磁波，所述微帶導波結構以行波的形式傳輸所述電磁波；至少兩個磁流電控單元陣列，設置于所述微帶導波結構的兩側且與所述微帶導波結構相連接，每個所述磁流電控單元陣列均包括多個沿著所述微帶導波結構的長度方向排列的磁流電控單元，各所述磁流電控單元將所述微帶導波結構與地短接，用于將所述微帶導波結構中饋入的所述電磁波輻射至自由空間；波束控制模塊，與各所述磁流電控單元相連接，用于調節各所述磁流電控單元與地之間的偏置電壓，進而調節各所述磁流電控單元的工作狀態，以控制所述微帶導波結構兩側的磁流的分布。

3、進一步地，上述微帶磁流電控二維波束掃描天線中，每個所述磁流電控單元包括：磁流擾動單元和偏置電路；其中，所述磁流擾動單元用于將所述微帶導波結構與地短接；所述偏置電路與所述磁流擾動單元和所述微帶導波結構均連接，用于控制所述微帶導波結構與地之間的偏置電壓；所述波束控制模塊與每個所述磁流電控單元中的偏置電路均電連接，用于控制各所述偏置電路的偏置電壓，以調節各所述磁流擾動單元的工作狀態，進而控制所述微帶導波結構兩側的磁流的分布。

4、進一步地，上述微帶磁流電控二維波束掃描天線中，所述磁流擾動單元為短路接地板、短路接地柱、短路金屬貼片中的任一種。

5、進一步地，上述微帶磁流電控二維波束掃描天線中，所述偏置電路包括：電子開關組件、連接線、偏置線和接地金屬貼片；其中，所述微帶導波結構通過所述電子開關組件與所述磁流擾動單元相連接，所述磁流擾動單元與所述接地金屬貼片相連接；所述電子開關組件還依次通過所述連接線、所述偏置線與所述接地金屬貼片相連接；所述波束控制模塊與所述偏置線相連接。

6、進一步地，上述微帶磁流電控二維波束掃描天線中，所述偏置電路包括：電子開關組件、偏置線和接地金屬貼片；其中，所述微帶導波結構通過所述電子開關組件與所述磁流擾動單元的第一端相連接，磁流擾動單元的第二端與接地金屬片相連接；所述偏置線的第一端與所述接地金屬貼片相連接，所述偏置線的第二端與所述波束控制模塊相連接。

7、進一步地，上述微帶磁流電控二維波束掃描天線中，所述電子開關組件包括一個電子開關元件；或者，所述電子開關組件包括多個相互連接的電子開關元件。

8、進一步地，上述微帶磁流電控二維波束掃描天線中，所述電子開關元件為pi?n二極管、變容二極管、mems開關、光敏開關中的任一種。

9、進一步地，上述微帶磁流電控二維波束掃描天線中，所述微帶導波結構為一維微帶導波結構；所述微帶導波結構的數量為兩個或兩個以上且并行排列后形成二維微帶波導結構；相應地，所述磁流電控單元陣列為四個或四個以上，并且，各所述磁流電控單元陣列中的各所述磁流電控單元位置相對應地排列或者位置相交錯地排列。

10、進一步地，上述微帶磁流電控二維波束掃描天線中，還包括：阻抗變換器；其中，所述微帶導波結構通過所述阻抗變換器與所述磁流擾動單元相連接，所述電子開關組件串接于所述阻抗變換器中。

11、進一步地，上述微帶磁流電控二維波束掃描天線中，還包括：饋電功分板和微帶導波板；其中，所述饋電功分結構設置于所述饋電功分板；所述微帶導波結構設置于所述微帶導波板；所述微帶導波板置于所述饋電功分板的上方且與所述饋電功分板相壓接，并且，所述饋電功分結構與所述微帶導波結構相對應，以將所述饋電功分結構的電磁波耦合入所述微帶導波結構。

12、本實施例中的微帶導波結構用于行波傳輸，并為兩側的磁流電控單元陣列提供電磁能量，磁流電控單元陣列將電磁能量輻射至自由空間。與有源相控陣相比，本實施例采用有源電子元件實現對波束的控制，相較于有源相控陣的t/r組件的大規模使用，本實施例不僅大幅降低了成本，同時還很好的減小了系統的復雜度。本實施例是基于微帶磁流擾動架構，還具有結構簡單、易加工、易集成、低剖面等優點，同時，微帶導波結構也使本實施例具有寬帶特性。此外，本實施例的波束具有寬帶、寬角、高增益、二維掃描等優勢，適用于衛星通信、移動通信和雷達探測等領域。

13、應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。

技術特征：

1.一種微帶磁流電控二維波束掃描天線，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的微帶磁流電控二維波束掃描天線，其特征在于，每個所述磁流電控單元包括：磁流擾動單元和偏置電路；其中，

3.根據權利要求2所述的微帶磁流電控二維波束掃描天線，其特征在于，

4.根據權利要求3所述的微帶磁流電控二維波束掃描天線，其特征在于，所述偏置電路包括：電子開關組件、連接線、偏置線和接地金屬貼片；其中，

5.根據權利要求3所述的微帶磁流電控二維波束掃描天線，其特征在于，所述偏置電路包括：電子開關組件、偏置線和接地金屬貼片；其中，

6.根據權利要求4或5所述的微帶磁流電控二維波束掃描天線，其特征在于，

7.根據權利要求6所述的微帶磁流電控二維波束掃描天線，其特征在于，所述電子開關元件為pi?n二極管、變容二極管、mems開關、光敏開關中的任一種。

8.根據權利要求1所述的微帶磁流電控二維波束掃描天線，其特征在于，

9.根據權利要求4或5所述的微帶磁流電控二維波束掃描天線，其特征在于，還包括：阻抗變換器；其中，

10.根據權利要求1所述的微帶磁流電控二維波束掃描天線，其特征在于,還包括：饋電功分板和微帶導波板；其中，

技術總結
本申請實施例提供了一種微帶磁流電控二維波束掃描天線。該天線包括：饋電功分結構；至少一個微帶導波結構，饋電功分結構與每個微帶導波結構相連接，用于向每個微帶導波結構饋入電磁波；至少兩個磁流電控單元陣列，設置于微帶導波結構的兩側且與微帶導波結構相連接，每個磁流電控單元陣列均包括多個沿著微帶導波結構的長度方向排列的磁流電控單元，各磁流電控單元將微帶導波結構與地短接；波束控制模塊，與各磁流電控單元相連接，用于調節各磁流電控單元與地之間的偏置電壓，以控制微帶導波結構兩側的磁流的分布。本實施例在大幅降低成本的同時也很好的減小了系統的復雜度。此外，本實施例的波束具有寬帶、寬角、高增益、二維掃描等優點。

技術研發人員：李錚,李圣,王均宏
受保護的技術使用者：北京交通大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24