一种H面喇叭线源及天线的制作方法

本实用新型涉及天线技术领域，具体来说，涉及一种H面喇叭线源及具有该H面喇叭线源的天线。

背景技术：

在工程应用中，为CTS(Continue Transverse Stub，连续横向枝节)天线提供等幅同相的理想线源难以实现。现有一种用于CTS天线的线源，是利用柱面抛物线的方法来进行设计，在大口径馈电时，为了保证抛物面焦距，整体线源的占用空间较大，难以在线源尺寸方面有所进展；另一种用于CTS天线的线源，是利用的H面喇叭线源与平行板波导直接结合，但是由于在H面喇叭口面上的存在相位分布的差别，导致在平行板波导中难以保持准平面波的传输。

针对相关技术中难以为CTS天线提供理想线源的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中难以为CTS天线提供理想线源的问题，本实用新型提出一种H面喇叭线源及具有该H面喇叭线源的天线，能够为CTS天线提供理想线源。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种H面喇叭线源，包括：输入矩形波导和连接在输入矩形波导上的H面喇叭；H面喇叭的口径面上设置有超材料，超材料包括基底以及呈阵列式排布于基底上的多个导电微结构；其中，导电微结构包括谐振结构和连接于谐振结构的可调元件。

在一个实施例中，谐振结构为对称结构且包括：相互平行的两个一字形分支；以及分别与两个一字形分支相切的、且开口为相对设置的两个圆弧形分支。

在一个实施例中，可调元件电连接于两个圆弧形分支。

在一个实施例中，可调元件为变容二极管或可变电阻器。

在一个实施例中，谐振结构的材料为金属。

在一个实施例中，基底的材料为：FR4、F4B、陶瓷、铁电材料、铁氧材料、铁磁材料和聚四氟乙烯中的一种或其中多种的组合。

在一个实施例中，还包括：输入矩形波导，连接于H面喇叭的输入端口。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种天线，包括上述任一种H面喇叭线源。

在一个实施例中，天线为CTS天线。

在一个实施例中，还包括：天线本体，天线本体包括平行板波导，平行板波导连接于H面喇叭线源的输出端口。

本实用新型通过在口径面上设置了不同等效折射率的超材料，且超材料设置有等效折射率可调的导电微结构，实现了超材料在口径面的不同位置处具有不同的等效折射率，进而能够补偿口径中心处的电磁场与边缘处的电磁场之间的相位差，使得H面喇叭线源出射等幅同相的电磁波；实现了平行板波导中平面波的传输，为CTS天线提供理想线源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

应该注意的是，这些附图意在示出在某些示例性的实施例中使用的方法、结构和/或材料的一般特性，并且用于补充下面所提供的文字描述。然而，这些附图不是成比例绘制，并且不可能精确反应任意给定实施例的精确结构或性能特性，并且不应该被解释为通过示例性的实施例对包含的意义或属性的范围进行限定或限制。在多个附图中使用的相似或相同的参考标号意在表明相似或相同的元件或部件。

图1是根据本实用新型实施例的H面喇叭线源的立体示意图；

图2是根据本实用新型实施例的H面喇叭线源的俯视图；

图3是根据本实用新型实施例的H面喇叭线源的超材料的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的天线的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种H面喇叭线源。

结合图1、图2和图3所示，根据本实用新型实施例的H面喇叭线源包括：输入矩形波导200和连接在输入矩形波导200上的H面喇叭300；设置于H面喇叭300的口径面上的超材料100，超材料100包括基底110以及呈阵列式排布于基底110上的多个导电微结构120；导电微结构120包括谐振结构121和可调元件122，其中，谐振结构121连接于可调元件122；通过调整可调元件122调节相应导电微结构12的等效折射率。超材料100在口径面的不同位置处设置不同的等效折射率，可以补偿口径中心处的电磁场与边缘处的电磁场之间的相位差。

如图2所示，由于在H面喇叭300的口径面上，相位中心点O到达口径面中心A的距离与相位中心点O到达口径面边缘点B的距离存在一定的路程差，从而使口径面上的不同位置处的电磁场分布存在相位差，此相位差会导致在平行板波导中难以实现平面波传输。因此，需要对相位差进行补偿。

上述技术方案，通过在口径面上设置了不同等效折射率的超材料100，且超材料100包括等效折射率可调的导电微结构120，实现了超材料100在口径面的不同位置处具有不同的等效折射率，进而补偿口径中心处的电磁场与边缘处的电磁场之间的相位差，使得H面喇叭线源出射等幅同相的电磁波，为CTS天线提供理想线源。

在一个实施例中，基底110的材料可以是：FR4、F4B、陶瓷、铁电材料、铁氧材料、铁磁材料和聚四氟乙烯中之中的任意一种，或者是其中多种的组合。

在一个实施例中，如图3所示，谐振结构121为对称结构且包括：相互平行的两个一字形分支；以及分别与两个一字形分支相切的、且开口为相对设置的两个圆弧形分支。可选地，可将基底110划分为多个单元格，每个单元格上设置一个谐振结构121和相应的一个可调元件122。圆弧形分支均为半圆形并且相切的位置均为圆弧的中间位置。

在一个实施例中，可调元件122电连接于两个圆弧形分支。在实际应用中，可对可调元件122的位置进行设置。可选地，如图3所示，可调元件122位于两个圆弧形分支相对的中间区域内。谐振结构121可以等效为一LC振荡电路。因此，谐振结构121也可以是能够等效为LC振荡电路的多种结构。能够等效为LC振荡电路的多种结构，一般都可以通过在容性区域加入可调元件来形成对等效电容的调整。

在一个实施例中，可调元件122可以是变容二极管，或者可调元件122也可以是可变电阻器。

在一个实施例中，谐振结构的材料可以是金属。

如图4所示，根据本实用新型的实施例，还提供了一种天线，包括上述H面喇叭线源41。还包括：天线本体，天线本体包括平行板波导42，平行板波导42连接于H面喇叭线源41的输出端口。

优选地，上述天线为CTS天线。

通过在天线上设置能够进行相位补偿的H面喇叭线源，使得H面喇叭线源出射等幅同相的电磁波，实现了平行板波导中平面波的传输。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过在口径面上设置了了不同等效折射率的超材料，且超材料设置有等效折射率可调的导电微结构，实现了超材料在口径面的不同位置处具有不同的等效折射率，进而能够补偿口径中心处的电磁场与边缘处的电磁场之间的相位差，使得H面喇叭线源出射等幅同相的电磁波；实现了平行板波导中平面波的传输，为CTS天线提供理想线源。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。