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基于PCB技术的折叠平面龙伯透镜及制作方法


技术摘要:
本发明属于通信技术领域,具体涉及基于PCB技术的折叠平面龙伯透镜及制作方法。包括输入端、输出端和透镜部分;所述透镜部分由对折的完整的龙伯透镜构成;对折后的龙伯透镜分为两个部分,分别为第一部分和第二部分;所述第一部分和第二部分均为均有若干金属层和介质层组  全部
背景技术:
波束形成网络是现代无线通信网络中常用的无源电路,用以控制天线的  多波束 形成和切换。例如在卫星通信中,需要通过天线接收卫星发射的电磁  波信号,但是随着接 收着的位置变化,往往需要调整天线的主瓣方向对准信  号来向,以实现最大信号接收。而 多波束天线提供了一种低成本、高效率波  束切换方式。其中龙伯透镜就是一种常用的波束 形成网络,用以激励天线阵  列,实现多波束天线。 现有技术中的龙伯透镜往往结构较为复杂,面积大,成本高,且多为三  维龙伯透 镜。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供基于PCB技术的折叠平面龙伯  透镜及制作 方法,使用多层结构对平面龙伯透镜进行折叠,将透镜面积减少  至原来的1/2,并且这种龙 伯透镜是基于开孔结构的,可利用PCB技术加工 实现,降低了成本。 为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的: 基于PCB技术的折叠平面龙伯透镜,包括输入端、输出端和透镜部分;  所述透镜部 分由对折的完整的龙伯透镜构成;对折后的龙伯透镜分为两个部  分,分别为第一部分和第 二部分;所述第一部分和第二部分均为均有若干金  属层和介质层组成;所述介质层为介质 基板;所述介质基板上开设有空气通  孔;每一介质基板上的空气通孔有多组,每组空气通 孔的内径大小相等,分  布于同心半圆的圆弧上;所有空气通孔以同心半圆的结构由内向外 扩散,且 由内至外,空气通孔的内径大小依次递增。 进一步的,所述第一部分和第二部分通过180°平行板波导过渡连接。 进一步的,所述波导过渡连接的方式为多个耦合小缝的过渡。 进一步的,使用PCB技术,在介质基板上开设空气通孔。 进一步的,所述第一部分和第二部分的金属层和介质层的外围开设有和  介质层 最外层空气通孔直径等大的空气通孔。 进一步的,所述方法执行以下步骤: 步骤1:将完整的龙伯透镜进行对折;对折后的龙伯透镜分为两个部分,  分别为第 一部分和第二部分;所述第一部分和第二部分均为均有若干金属层  和介质层组成;所述介 质层为介质基板; 步骤2:对所述龙伯透镜进行等分层近似,计算每层介质层对应的等效  介电常数; 步骤2:在介质基板上开设空气通孔,调节等效介电常数;其中,开设  的空气通孔 越大对应越小的等效介电常数;每一介质基板上的空气通孔有多 组,每组空气通孔的内径 3 CN 111555039 A 说 明 书 2/5 页 大小相等,分布于同心半圆的圆弧上;所有空气通  孔以同心半圆的结构由内向外扩散,且 由内至外,空气通孔的内径大小依次  递增。 进一步的,所述第一部分和第二部分通过180°平行板波导过渡连接。 进一步的,所述波导过渡连接的方式为多个耦合小缝的过渡。 进一步的,使用PCB技术,在介质基板上开设空气通孔。 进一步的,所述第一部分和第二部分的金属层和介质层的外围开设有和  介质层 最外层空气通孔直径等大的空气通孔。 本发明的基于PCB技术的折叠平面龙伯透镜及制作方法,具有如下有  益效果:本 发明充分利用多层板的优势,实现了龙伯透镜的小型化。具体的 实现方式是通过对完整的 龙伯透镜进行折叠,成功将透镜的面积减小一半。  透镜的两个部分通过180°平行板波导过 渡连接,但是和传统的单缝过渡不 同,本发明采用的是多个耦合小缝的过渡,这样的优势 是增大了透镜的工作 带宽,同时改善了传统过渡方式引起的相位误差。 附图说明 图1为本发明实施例提供的基于PCB技术和开孔结构的折叠平面龙伯  透镜的系统 结构示意图; 图2为本发明实施例提供的于PCB技术和开孔结构的折叠平面龙伯透  镜的分层结 构示意图。 图3为本发明S参数实测值,图3(a)位正中央端口输入时,输出端口相  位;图3(b) 为右偏第一个端口输入时,输出端口相位;图3(c)为右偏第二个  端口输入时,输出端口相 位;图3(d)为右偏第三个端口输入时,输出端口相 位。
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