本實(shí)用新型涉及無(wú)線電通信領(lǐng)域，更具體地，涉及一種天線。

背景技術(shù)：

天線是無(wú)線電設(shè)備中用來(lái)發(fā)射或接收電磁波的部件，無(wú)線電通信、廣播、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、電子對(duì)抗、遙感、射電天文等工程系統(tǒng)，凡是利用電磁波來(lái)傳遞信息的，都依靠天線來(lái)進(jìn)行工作。天線的種類(lèi)較多，例如包括拋物面反射天線和透鏡天線，它們采用光學(xué)聚焦原理，饋電效率較高；但這些天線體積較大，比較笨重，不易組裝攜帶，且加工比較復(fù)雜，不符合現(xiàn)代射頻系統(tǒng)小型化、可集成化和安裝方便的需求。天線還可以還包括一些采用平面陣列的天線，這類(lèi)天線陣列包括：微帶天線、波導(dǎo)縫隙天線以及CTS(Continuous Transverse Stub，連續(xù)橫向枝節(jié))天線等。此類(lèi)天線通常在介質(zhì)基板或波導(dǎo)壁上制作貼片或縫隙，以輻射電磁波。

以CTS天線為例，為實(shí)現(xiàn)天線的多頻化，現(xiàn)有的方案是利用相互垂直的多線源同時(shí)進(jìn)行饋電，并通過(guò)在波導(dǎo)上開(kāi)十字縫隙來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此空間占用率較大，難以突破雙頻的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種天線，該天線能實(shí)現(xiàn)多頻化的同時(shí)自身結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。

根據(jù)本實(shí)用新型提供一種天線，包括：波導(dǎo)；多個(gè)縫隙，所述多個(gè)縫隙設(shè)在所述波導(dǎo)上，所述多個(gè)縫隙用于輻射電磁波；以及多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)覆蓋所述多個(gè)縫隙，所述頻率選擇表面結(jié)構(gòu)透過(guò)或截止預(yù)定頻率的所述電磁波，其中，所述多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)分為至少兩類(lèi)，至少兩類(lèi)所述頻率選擇表面結(jié)構(gòu)分別透過(guò)或截止不同預(yù)定頻率的所述電磁波。

優(yōu)選地，所述天線為波導(dǎo)縫隙天線或連續(xù)橫向枝節(jié)天線。

優(yōu)選地，所述波導(dǎo)為平行板波導(dǎo)，所述平行板波導(dǎo)包括相對(duì)的第一平板和第二平板，所述多個(gè)縫隙位于所述第一平板上。

優(yōu)選地，所述多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)的數(shù)量與所述多個(gè)縫隙的數(shù)量相同，所述多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)分別一一對(duì)應(yīng)覆蓋所述多個(gè)縫隙。

優(yōu)選地，所述多個(gè)縫隙均為長(zhǎng)條形，所述多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)均為矩形。

優(yōu)選地，所述多個(gè)縫隙相互平行，所述多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)相互平行。

優(yōu)選地，所述多個(gè)縫隙等距陣列排布，所述多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)等距陣列排布。

優(yōu)選地，所述多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)分為兩類(lèi)：第一頻率選擇表面結(jié)構(gòu)和第二頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，所述第一頻率選擇表面結(jié)構(gòu)透過(guò)第一預(yù)定頻率的所述電磁波，所述第二頻率選擇表面結(jié)構(gòu)透過(guò)第二預(yù)定頻率的所述電磁波，所述第一預(yù)定頻率不同于所述第二預(yù)定頻率。

優(yōu)選地，所述第一頻率選擇表面結(jié)構(gòu)與所述第二頻率選擇表面結(jié)構(gòu)交替間隔排布。

優(yōu)選地，所述第一預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)所述天線的接收頻率，所述第二預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)所述天線的發(fā)射頻率。

根據(jù)本實(shí)用新型的天線，在縫隙上加載頻率選擇表面(FrequencySelectiveSurface,FSS)結(jié)構(gòu)，利用頻率選擇表面結(jié)構(gòu)的頻選原理，讓預(yù)定頻率的電磁波透過(guò)或截止，并且多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)分為至少兩類(lèi)，至少兩類(lèi)所述頻率選擇表面結(jié)構(gòu)分別透過(guò)或截止不同預(yù)定頻率的電磁波，使天線可以實(shí)現(xiàn)不同頻率的波束賦形，使天線能在同一個(gè)饋源的不同頻率下同時(shí)工作。突破了天線雙頻的限制，提高了饋源的利用率，由于只需要一個(gè)饋源就可以實(shí)現(xiàn)多頻的效果，大大減小了天線的總體尺寸，為設(shè)計(jì)不同類(lèi)型的多頻天線提供可能。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)分為兩類(lèi)：第一頻率選擇表面結(jié)構(gòu)和第二頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，第一頻率選擇表面結(jié)構(gòu)透過(guò)第一預(yù)定頻率的電磁波，第二頻率選擇表面結(jié)構(gòu)透過(guò)第二預(yù)定頻率的電磁波，第一預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)天線的接收頻率，所述第二預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)天線的發(fā)射頻率。即可以利用同一個(gè)線源，使天線同時(shí)工作于收發(fā)頻段，提高了效率，且大大縮小了天線的尺寸。

附圖說(shuō)明

通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中：

圖1示出根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的天線的結(jié)構(gòu)圖。

圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的天線的立體分解圖。

圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的天線的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型。為了清楚起見(jiàn)，附圖中的各個(gè)部分沒(méi)有按比例繪制。此外，可能未示出某些公知的部分。在下文中描述了本實(shí)用新型的許多特定的細(xì)節(jié)，但正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的那樣，可以不按照這些特定的細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。

應(yīng)當(dāng)理解，在描述部件的結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)將一層、一個(gè)區(qū)域稱(chēng)為位于另一層、另一個(gè)區(qū)域“上面”或“上方”時(shí)，可以指直接位于另一層、另一個(gè)區(qū)域上面，或者在其與另一層、另一個(gè)區(qū)域之間還包含其它的層或區(qū)域。并且，如果將部件翻轉(zhuǎn)，該一層、一個(gè)區(qū)域?qū)⑽挥诹硪粚?、另一個(gè)區(qū)域“下面”或“下方”。

圖1和圖2分別示出根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的天線的結(jié)構(gòu)圖和立體分解圖。第一實(shí)施例的天線包括：波導(dǎo)110、多個(gè)縫隙120、多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130。多個(gè)縫隙120設(shè)在波導(dǎo)110上，多個(gè)縫隙120能輻射電磁波。多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130覆蓋多個(gè)縫隙120，頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130透過(guò)或截止預(yù)定頻率的所述電磁波，其中，多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130分為至少兩類(lèi)，至少兩類(lèi)所述頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130分別透過(guò)或截止不同預(yù)定頻率的所述電磁波。

根據(jù)本發(fā)明，所述天線可以是波導(dǎo)縫隙天線或連續(xù)橫向枝節(jié)(CTS)天線。CTS天線是平板波導(dǎo)天線的一種，此類(lèi)天線通過(guò)在平板波導(dǎo)上連續(xù)開(kāi)貫通的橫向縫并在橫向縫上加枝節(jié)實(shí)現(xiàn)輻射，同時(shí)采用TEM模式的電磁波饋電，使其具有很高的饋電效率和口徑效率，并且此類(lèi)天線加工簡(jiǎn)便，成本較低，與本發(fā)明的多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130的設(shè)計(jì)相配合，利用頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130的頻選原理，可以預(yù)定頻率的電磁波透過(guò)或截止，并且多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130分為至少兩類(lèi)，至少兩類(lèi)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130分別透過(guò)或截止不同預(yù)定頻率的電磁波，使天線可以實(shí)現(xiàn)不同頻率的波束賦形，從而能在同一個(gè)饋源的不同頻率下同時(shí)工作。上述設(shè)計(jì)突破了CTS天線雙頻的限制，提高了饋源的利用率，由于只需要一個(gè)饋源就可以實(shí)現(xiàn)多頻的效果，大大減小了天線的總體尺寸，為設(shè)計(jì)不同類(lèi)型的多頻天線提供可能。以下將以該天線是CTS天線為例進(jìn)行說(shuō)明。

如圖1和圖2，波導(dǎo)110可以是平行板波導(dǎo)，平行板波導(dǎo)110包括相對(duì)的第一平板111和第二平板112，多個(gè)縫隙120可以設(shè)置在第一平板111上。

優(yōu)選地，多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130的數(shù)量與多個(gè)縫隙120的數(shù)量相同，多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130分別一一對(duì)應(yīng)覆蓋多個(gè)縫隙120。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例的多個(gè)縫隙120均為長(zhǎng)條形，對(duì)應(yīng)地，多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130均為能夠覆蓋縫隙120的矩形。多個(gè)縫隙120相互平行，則多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130也對(duì)應(yīng)相互平行。多個(gè)縫隙120等距陣列排布，多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130也對(duì)應(yīng)等距陣列排布。并且在本實(shí)施例中，縫隙120的方向垂直于波導(dǎo)110中電磁波傳播的方向。

再進(jìn)一步，本實(shí)施例的多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130分為兩類(lèi)：第一頻率選擇表面結(jié)構(gòu)131和第二頻率選擇表面結(jié)構(gòu)132，圖中為清楚區(qū)分不同類(lèi)的頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，以不同的填充圖案填充不同類(lèi)的頻率選擇表面結(jié)構(gòu)。第一頻率選擇表面結(jié)構(gòu)131可以是透過(guò)第一預(yù)定頻率電磁波的頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，第二頻率選擇表面結(jié)構(gòu)132可以是透過(guò)第二預(yù)定頻率電磁波的頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，其中第一預(yù)定頻率不同于第二預(yù)定頻率。優(yōu)選地，第一頻率選擇表面結(jié)構(gòu)131與第二頻率選擇表面結(jié)構(gòu)132交替間隔排布。

根據(jù)本實(shí)施例的天線，將一饋電線源與波導(dǎo)110連接時(shí)，波導(dǎo)110內(nèi)可有傳導(dǎo)有來(lái)自線源的電磁波，并且通過(guò)縫隙120向外輻射，合理地設(shè)計(jì)縫隙120的形狀、大小以及排布方式，可以實(shí)現(xiàn)波束的賦形。而第一頻率選擇表面結(jié)構(gòu)131可以透過(guò)第一預(yù)定頻率電磁波，第二頻率選擇表面結(jié)構(gòu)132可以透過(guò)第二預(yù)定頻率電磁波，就可以實(shí)現(xiàn)不同頻率的波束賦形，使CTS天線能在同一個(gè)饋電線源的不同頻率下同時(shí)工作。

以上天線為電磁波自線源、波導(dǎo)110、縫隙120以及頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130向外傳播的發(fā)射方式，可以理解的是，天線也可以是電磁波自外界經(jīng)過(guò)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130、縫隙120、波導(dǎo)110到線源的接收方式。優(yōu)選地，所述第一預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)天線的接收頻率，所述第二預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)天線的發(fā)射頻率，則可以利用同一個(gè)線源，使CTS天線同時(shí)工作于收發(fā)頻段，提高了效率，且大大縮小了天線的尺寸。

上述本實(shí)用新型第一實(shí)施例中，多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)130分為兩類(lèi)，可以理解的是，根據(jù)實(shí)際的需要，多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)也可以分為三類(lèi)、四類(lèi)等其他數(shù)量的分類(lèi)。例如在以下第二實(shí)施例中，圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的天線的結(jié)構(gòu)圖，天線仍包括波導(dǎo)210、多個(gè)縫隙以及多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)230，各部件結(jié)構(gòu)及連接方式與第一實(shí)施例大致相同，與第一實(shí)施例不同的是，該天線的多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)230分為三類(lèi)：第一頻率選擇表面結(jié)構(gòu)231、第二頻率選擇表面結(jié)構(gòu)232以及第三頻率選擇表面結(jié)構(gòu)233，圖中為清楚區(qū)分不同類(lèi)的頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，以不同的填充圖案填充不同類(lèi)的頻率選擇表面結(jié)構(gòu)。第一頻率選擇表面結(jié)構(gòu)231可以是透過(guò)第一預(yù)定頻率電磁波的頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，第二頻率選擇表面結(jié)構(gòu)232可以是透過(guò)第二預(yù)定頻率電磁波的頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，第三頻率選擇表面結(jié)構(gòu)233可以是透過(guò)第三預(yù)定頻率電磁波的頻率選擇表面結(jié)構(gòu)。第一預(yù)定頻率、第二預(yù)定頻率、第三預(yù)定頻率相互不等。優(yōu)選地，第一頻率選擇表面結(jié)構(gòu)231、第二頻率選擇表面結(jié)構(gòu)232、第三頻率選擇表面結(jié)構(gòu)233依次交替間隔排布。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)靈活方便，為設(shè)計(jì)不同類(lèi)型的多頻天線提供可能。依據(jù)本實(shí)用性新型的原理，能實(shí)現(xiàn)例如多頻雙極化或者多頻圓極化CTS等多頻CTS天線。

根據(jù)本實(shí)用新型的天線，在縫隙上加載頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，利用頻率選擇表面結(jié)構(gòu)的頻選原理，讓預(yù)定頻率的電磁波透過(guò)或截止，并且多個(gè)頻率選擇表面結(jié)構(gòu)分為至少兩類(lèi)，至少兩類(lèi)所述頻率選擇表面結(jié)構(gòu)分別透過(guò)或截止不同預(yù)定頻率的電磁波，使天線可以實(shí)現(xiàn)不同頻率的波束賦形，使天線能在同一個(gè)饋源的不同頻率下同時(shí)工作。突破了天線雙頻的限制，提高了饋源的利用率，由于只需要一個(gè)饋源就可以實(shí)現(xiàn)多頻的效果，大大減小了天線的總體尺寸，為設(shè)計(jì)不同類(lèi)型的多頻天線提供可能。

應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

依照本實(shí)用新型的實(shí)施例如上文所述，這些實(shí)施例并沒(méi)有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該實(shí)用新型僅為所述的具體實(shí)施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本實(shí)用新型以及在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上的修改使用。本實(shí)用新型僅受權(quán)利要求書(shū)及其全部范圍和等效物的限制。