专利摘要

本实用新型公开了一种液体波导圆盘天线，包括波导圆盘，所述波导圆盘的一端设有多个均匀间隔布置的环形槽，所述波导圆盘的另一端同轴设置有内波导管及外波导管，所述波导圆盘的中心处设有与所述内波导管的内腔连通的辐射端口，所述波导圆盘的内部设有与波导圆盘的外轮廓相适应的液体腔，所述内波导管的外壁与外波导管的内壁之间的腔体与所述液体腔连通；所述液体腔以及内波导管与外波导管围成的腔体内充满有液体介质。本实用新型的液体波导圆盘天线，属于微波、毫米波频段波导天线的设计领域，设计合理，能够通过金属3D打印技术进行一体制造，解决了尺寸小、结构复杂、形状奇异的波导天线难以制造的问题。

权利要求

1.一种液体波导圆盘天线，其特征在于，包括波导圆盘(1)，所述波导圆盘(1)的一端设有多个均匀间隔布置的环形槽(2)，所述波导圆盘(1)的另一端同轴设置有内波导管(3)及外波导管(4)，所述波导圆盘(1)的中心处设有与所述内波导管(3)的内腔连通的辐射端口(5)，所述波导圆盘(1)的内部设有与波导圆盘(1)的外轮廓相适应的液体腔(6)，所述内波导管(3)的外壁与外波导管(4)的内壁之间的腔体与所述液体腔(6)连通；所述液体腔(6)以及内波导管(3)与外波导管(4)围成的腔体内充满有液体介质(7)。

2.根据权利要求1所述的一种液体波导圆盘天线，其特征在于，所述内波导管(3)和外波导管(4)为矩形管，所述辐射端口(5)为矩形槽结构。

3.根据权利要求1所述的一种液体波导圆盘天线，其特征在于，所述内波导管(3)的外壁与外波导管(4)内壁之间的距离为1至2mm。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种液体波导圆盘天线，其特征在于，相邻两个所述环形槽(2)之间的间距等于所述环形槽(2)的槽宽尺寸。

5.根据权利要求4所述的一种液体波导圆盘天线，其特征在于，所述波导圆盘(1)、外波导管(4)以及内波导管(3)为一体结构。

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波、毫米波频段波导天线的设计领域，更具体地说，它涉及一种液体波导圆盘天线。

背景技术

波导天线常用于大功率微波毫米波场合，特别是在航天、遥感、探测等应用领域。当前金属3D技术的打印精度越来越高，金属3D打印技术在波导天线的设计领域也得到广泛的应用。但是，金属3D打印技术在制作尺寸小、结构复杂、异形腔体等波导器件方面依然存在无法加工或者加工难度大等缺点；同时，传统的机械加工方法也存在同样的问题。金属3D打印在体积非常小的异形波导天线方面依然存在加工精度的缺陷，复杂的异形波导天线结构很难通过金属3D 打印实现一体制造。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的是提供一种便于制造的液体波导圆盘天线。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种液体波导圆盘天线，包括波导圆盘，所述波导圆盘的一端设有多个均匀间隔布置的环形槽，所述波导圆盘的另一端同轴设置有内波导管及外波导管，所述波导圆盘的中心处设有与所述内波导管的内腔连通的辐射端口，所述波导圆盘的内部设有与波导圆盘的外轮廓相适应的液体腔，所述内波导管的外壁与外波导管的内壁之间的腔体与所述液体腔连通；所述液体腔以及内波导管与外波导管围成的腔体内充满有液体介质。

进一步的，所述内波导管和外波导管为矩形管，所述辐射端口为矩形槽结构。

更进一步的，所述内波导管的外壁与外波导管内壁之间的距离为1至2mm。

更进一步的，相邻两个所述环形槽之间的间距等于所述环形槽的槽宽尺寸。

更进一步的，所述波导圆盘、外波导管以及内波导管为一体结构。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的液体波导圆盘天线的有益效果如下：

(1)本液体波导圆盘天线，可以将波导圆盘、外波导管以及内波导管一体制造，即便外波导管与内波导管之间的间隙非常小，也可以实现一体制造，解决了复杂的异形波导天线结构很难通过金属3D打印实现一体制造的难题，实现了通过3D金属打印可以制造体积非常小的波导天线，使天线的制造更加方便。

(2)本液体波导圆盘天线中，在波导管与内波导管的空腔内通过利用液体介质材料制作波导腔体以及灌注高电导率液态物质形成液体波导电壁，与传统的全金属波导天线相比，降低了天线的整体质量，降低了加工成本，可以实现任意共形、异形结构的液态波导，而不存在比如传统加工制作方法留下的空隙。

附图说明

图1是本实用新型的液体波导圆盘天线的结构剖视图；

图2是本实用新型的液体波导圆盘天线的外部结构底部视图；

图3是本实用新型的液体波导圆盘天线的外部结构顶部视图。

图中：1、波导圆盘；2、环形槽；3、内波导管；4、外波导管；5、辐射端口；6、液体腔；7、液体介质。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

本实用新型的具体实施方式是这样的：如图1-3所示，一种液体波导圆盘天线，包括波导圆盘1，波导圆盘1的一端设有多个均匀间隔布置的环形槽2，波导圆盘1的另一端同轴设置有内波导管3及外波导管4，波导圆盘1的中心处设有与内波导管3的内腔连通的辐射端口5，波导圆盘1的内部设有与波导圆盘 1的外轮廓相适应的液体腔6，内波导管3的外壁与外波导管4的内壁之间的腔体与液体腔6连通；液体腔6以及内波导管3与外波导管4围成的腔体内充满有液体介质7。

本液体波导圆盘天线中，波导圆盘1、外波导管4以及内波导管3为一体结构，可以通过3D打印工艺制造而成，3D打印制造时，即便外波导管4与内波导管3之间的间隙非常小，也可以实现一体制造，可以自波导圆盘1的一端向外波导管4以及内波导管3的一端的方向进行打印，解决了复杂的异形波导天线结构很难通过金属3D打印实现一体制造的难题，实现了通过3D金属打印可以制造体积非常小的波导天线。

克服现有金属3D打印技术和传统机械加工方法存在的缺陷，实现尺寸小、结构复杂、形状奇异的波导天线的制造。

而且，本液体波导圆盘天线中，在外波导管4与内波导管3的空腔内通过利用介质材料制作波导腔体以及灌注高电导率液态物质形成液体波导电壁，与传统的全金属波导天线相比，降低了天线的整体质量，降低了加工成本，可以实现任意共形、异形结构的液态波导，而不存在比如传统加工制作方法留下的空隙。

可以在波导圆盘1的一端设置环形凸起来代替环形槽2，环形凸起或环形槽 2结构的半径和宽度既可以是均匀分布，也可以是非均匀分布。环形凸起和环形槽2的中心也可以不一定在圆盘中心。

在本实施例中，内波导管3和外波导管4为矩形管，辐射端口5为矩形槽结构。

内波导管3及外波导管4构成矩形馈电波导，辐射端口5与矩形馈电波导2 级联，矩形馈电波导提供能量给辐射端口5，由辐射端口5辐射出去；矩形馈电波导属于标准波导尺寸，实际尺寸由工作频率决定。液体波导圆盘天线中，圆盘结构中心处开设矩形槽的尺寸起到阻抗匹配和调谐频率的作用。

在本实施例中，内波导管3的外壁与外波导管4内壁之间的距离为1至2mm。

内波导管3的外壁与外波导管4内壁之间的液体介质7形成一层液体层电壁，液体层电壁的厚度为1至2mm。

液体介质7为高电导率液体物质，由具有高导电率的溶液组成，比如纳米银浆、盐水等，电导率大于50000s/m。

高电导率液体物质是一种电导率很高的溶液，填充进空心波导腔体后起到与传统金属壁相同的作用。

在本实施例中，相邻两个环形槽2之间的间距等于环形槽2的槽宽尺寸。

在本实施例中，波导圆盘1、外波导管4以及内波导管3为一体结构。

波导圆盘1的端面是平整光滑的平面，波导圆盘1内腔的各个壁也是光滑面。

液体波导圆盘天线中，波导圆盘1上设置环形槽2构成平面圆盘周期性结构，平面圆盘周期性结构内的腔体被高电导率液体物质填充，电磁波经过平面圆盘周期性结构上后的传播常数发生变化，最大波束垂直于圆盘平面。

高电导率液体介质7可以是石墨烯溶液、纳米银浆、液态金属等一切具有一定导电特性的液态物质。高电导率的液体物质处于液态，具有流动性。因此，液体可以充满整个空心波导腔体结构。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

一种液体波导圆盘天线专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。