一種二維高斯波束實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種高斯波束產(chǎn)生方法，屬于無線通信領(lǐng)域，特別涉及一種輻射源的調(diào)制方式，用于在平板波導(dǎo)中激勵二維高斯波束。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨著激光的出現(xiàn)和光電子的發(fā)展，對高斯波的研究開始為人們所重視。準(zhǔn)光學(xué)技術(shù)也普遍應(yīng)用于高斯波模式的分析。高斯波技術(shù)主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究以及電磁學(xué)實驗研究上。其把能量集中在小范圍的特性在醫(yī)學(xué)以及實驗研究上有很好的應(yīng)用前景?，F(xiàn)在高斯波束的主要產(chǎn)生方法是通過波紋喇叭天線以及介質(zhì)透鏡實現(xiàn)的。這種方法可以產(chǎn)生三維的高斯波束。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能在平板波導(dǎo)中產(chǎn)生二維高斯波束的方法，，可以精確的設(shè)計高斯波束腰位置以及束腰寬度。該方法用功分器以及貼片天線陣列實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的二維高斯波束產(chǎn)生方法，包括一個不等功分器和貼片天線陣列。貼片天線陣列由不等功分器激勵；一個射頻同軸連接器SMA接頭作為功分網(wǎng)絡(luò)的饋入接口連接在功率分配器的輸入端口。
[0005]不等功分器由功率分配部分和相位調(diào)整部分組成。功率分配器由數(shù)條并聯(lián)的阻抗變換線構(gòu)成，使得功率分配器各輸出端口的功率分布不同；相位調(diào)整部分通過調(diào)整波傳播路徑達(dá)到相位調(diào)整的效果。設(shè)計功分器時，我們根據(jù)與高斯波束傳播方向垂直的橫截面上的場分布確定功分器各輸出端口的幅度和相位的分布。在高斯波的工作頻率，束腰位置以及束腰寬度確定時就可以設(shè)計出相應(yīng)的不等功分器。
[0006]貼片天線的工作頻率由金屬貼片以及介質(zhì)厚度和介電常數(shù)決定。貼片天線采用背饋電式激勵，通過調(diào)整激勵點位置使貼片天線與功分器阻抗匹配。
[0007]有益效果:1、實現(xiàn)在平板波導(dǎo)中產(chǎn)生二維的高斯波束；2、在工作頻率上實現(xiàn)不同的高斯波束束腰位置和束腰寬度；3、結(jié)構(gòu)簡單，有利于降低制作的精密度要求。
【附圖說明】
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[0008]圖1是本發(fā)明的具有相移功能的功分器主視圖。
[0009]圖2是本發(fā)明的貼片天線陣列主視圖。
[0010]圖3是本發(fā)明的貼片天線陣列后視圖。
[0011]圖4是本發(fā)明的功分器以及貼片天線陣列的連接圖。
[0012]圖5是本發(fā)明的實際測量的電場強(qiáng)度場分布圖。(X = 0處為天線口面位置，X =0時y軸0-20cm為天線口面寬度)
[0013]圖6是束腰處的幅度分布圖(虛線為理論值，實線為實際值)。
[0014]圖7是束腰處的相位分布圖(虛線為理論值，實線為實際值)。
[0015]在所有的上述附圖中，相同的標(biāo)號表示具有相同、相似或相應(yīng)的特征或功能。
【具體實施方式】
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[0016]下面結(jié)合附圖，通過具體的實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0017]實施例:參考圖1-4描述的本發(fā)明的功分器以及貼片天線陣列的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]介質(zhì)基板3的下底面是金屬地板，介質(zhì)板3的上面是功分網(wǎng)絡(luò)。功分器分為功率分配部分2以及相位調(diào)整部分1。介質(zhì)板3采用介電常數(shù)為4.3的FR4復(fù)合材料，厚度為1mm。功分器從里到外4個輸出端口功率分配比為1: 0.65: 0.37: 0.12 ;相對相位延遲分別為0，13.7，41.9，89.9 (角度)。一個射頻同軸連接器SMA接頭，連接在功率分配部分2的輸入端口和金屬接地板，作為功分網(wǎng)絡(luò)的饋入接口。8個貼片天線由功分器激勵。單個貼片天線由介質(zhì)板5，金屬貼片4，接地板6構(gòu)成。背饋位置有金屬通孔7用于饋電。介質(zhì)板5采用介電常數(shù)為4.3的FR4復(fù)合板，大小為26mm*13mm。金屬貼片4位于介質(zhì)板中間，大小為5.6mm*5.6mm。背饋位置7為貼片天線中心向下0.5mm。
[0019]該實例將會在平板波導(dǎo)中產(chǎn)生工作在6.7GHz，束腰位置距離天線陣列口面15cm，束腰寬度5cm的二維高斯波束。
[0020]以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，即凡依本發(fā)明權(quán)利要求及發(fā)明說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬于本發(fā)明專利覆蓋的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種在平板波導(dǎo)中激勵二維高斯波的方法，其特征是該方法包括一個具有相移功能的不等功分器和一個貼片天線陣列。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激勵二維高斯波束的方法，不等功分器分為功率分配部分(1)和相位調(diào)整部分(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激勵二維高斯波的方法，其功能是參照高斯波的工作頻率，束腰位置以及束腰寬度可方便地進(jìn)行設(shè)計。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在平行平板波導(dǎo)中產(chǎn)生二維高斯波束的方法，該裝置包括一個具有相移功能的不等分功分器和一個貼片天線陣列；一個SMA接頭，作為天線電波信號的饋入接口。本發(fā)明的優(yōu)點是：能夠在平板波導(dǎo)中產(chǎn)生二維高斯波束；可以控制束腰的寬度和束腰位置；結(jié)構(gòu)簡單。
【IPC分類】H01Q1/38, H01Q1/50, H01P5/12, H01Q21/00
【公開號】CN105261830
【申請?zhí)枴緾N201510537298
【發(fā)明人】徐可, 朱博, 馮一軍, 姜田, 趙俊明
【申請人】南京大學(xué)
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月28日