本技术属于超表面天线，具体为一种双层全金属双频段透射阵列天线。
背景技术：
1、超表面作为新一代高增益天线，结合了光学透镜原理和阵列天线的优点，受到了广泛的研究。与反射阵列天相比，透射阵列天线由于消除了馈电障碍而得到了更深入的研究。到目前为止，双频天线、多波束天线、轨道角动量天线、可重构天线等领域已经得到了广泛的研究。这些天线结构中单元通常由介质基板和金属贴片结构组成。
2、由于大多数超表面元件中都有介质层，太空环境中的极端温度条件和在面对高功率光束时因介质损耗产生的热量导致的温度变化都会引起材料介电常数的变化，进而影响天线的性能。为了克服这些缺点，全金属超表面受到了广泛关注
3、全金属透射阵列天线去除了天线昂贵的介质基板，解除了使用环境的限制，并且在天线阵列面较大的情况下，全金属构造将会大幅度降低天线的制作成本，只需要使用激光雕刻而成，这大大简化了加工复杂度。
4、近年来，人们对全金属透射阵列天线进行了相关研究。通常认为至少需要3层金属层才能使单元实现电磁波360度的传输相移，所以为了获得较好的透射系数和相位范围，人们一般采用的是多层金属板的单元结构。然而多层全金属透射阵结构复杂，制作工艺难度大，成本高。
5、因此，将层数降到两层及以下的全金属透射阵列设计受到广泛研究。而如何在这种结构下使得单元依然具有高透射系数和360度的相位补偿范围是亟待解决的问题。目前，双层纯金属元件的设计方法之一是如中国专利公开号为cn112421227a的专利文献公开的一种具有极化旋转功能的双层纯金属透射阵列天线。透射单元包括上层金属层、下层金属层和一根金属柱；有两条长度不同的u形缝隙的上层金属层和下层金属层的u形缝隙呈正交分布；金属柱连接上金属层和下层金属层。依靠金属柱使得单元有良好的透射系数的同时，实现了360度的相位补偿范围。还有中国专利公开号为cn115207638a的专利文献公开的一种基于全金属惠更斯超表面的透射阵列及天线，所述透射阵列单元由全金属多槽缝隙构成，实现360度传输相位控制的同时保持传输幅度高于-2db。还有中国专利公开号为cn218385764u的专利文献公开的低剖面双层全金属透射阵列天线，所述透射阵列单元包括上层金属板和下层金属板，金属板上蚀刻双c形缝隙，下层的双c形缝隙结构是在上层的，双c形缝隙的基础上，旋转±90度获得。下层的双c形缝隙结构在上层的c形缝隙的基础上，逆时针旋转90度，得到状态a,可以实现约180度的相位范围；顺时针旋转90度，得到状态b，与状态a相位相差180度，因此可获得总共360度的移相范围。
6、但是上述单元中，使用金属柱连接不仅会增加天线的制造难度，还会带来更多插入损耗。利用惠更斯原理设计的单元需要对三个参数进行大量参数扫描，构建符合性能要求的数据库，这种设计过程复杂耗时。而依靠c形缝隙结构的单元会使电磁波发生无法避免的极化旋转。并且上述现有单元均难以实现双频工作的功能。
技术实现思路
1、本实用新型的提供了一种双层全金属双频段透射阵列天线，解决了层数降到两层及以下的全金属透射阵列设计过程复杂的问题。
2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
3、一种双层全金属双频段透射阵列天线，包括角锥喇叭天线和透射阵列，所述角锥喇叭天线为透射阵列的馈源所述透射阵列包括两层金属板，两层所述金属板之间设置有空气层，每个所述金属板上设置有多个透射单元，所述透射单元上设置有两组长度不同的平行于x方向的第一i形缝隙结构和第三i形缝隙结构和两组长度不同的平行于y方向的第二i形缝隙结构和第四i形缝隙结构。
4、优选地，第二i形缝隙结构和第四i形缝隙结构在透射单元上均周期排列，在y方向上周期为p，在x方向周期p/2。
5、优选地，第一i形缝隙结构和第三i形缝隙结构在透射单元上均周期排列，在y方向上周期为p/2，在x方向周期为p。
6、优选地，第二i形缝隙结构和第四i形缝隙结构的几何中心在x方向上相距p/4,在x方向上相距p/2。
7、优选地，第一i形缝隙结构和第三i形缝隙结构的几何中心在x方向上相距p/2,在x方向上相距p/4。
8、优选地，两个所述金属板均为正方形结构，且尺寸相同。
9、优选地，金属板的尺寸为480mm×480mm。
10、优选地，透射单元在金属板上周期排布。
11、优选地，透射单元之间的间距为30mm。
12、优选地，第一i形缝隙结构、第三i形缝隙结构、第二i形缝隙结构和第四i形缝隙结构的缝隙宽度相同。
13、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本专利提供了一种双层全金属双频段透射阵列天线，相对于传统超表面，采用全金属构造，去除了介质基板结构。介质基板的介电常数容易受环境温度的影响，所以一些极端环境如太空环境下的温度变化将会使得传统超表面的性能不稳定，甚至无法工作。并且面对高功率波束时，由于介质基板的介电损耗产生的大量热量会使单元被轻易击穿。而采取了全金属结构的天线不易受到环境温度的影响，也更难被高功率波束击穿，相对于现有的双层全金属透射阵列天线，在同时具有高透射系数和达到360度的相位补偿范围的条件下，本设计首先不需要金属连接柱的加入，这简化了阵列的加工过程，也不会使透射电磁波发生极化旋转，这大大拓宽了双层全金属单元的普适性。而且相对于惠更斯单元，本设计在设计难度上更加简单方便。并且本设计首次实现了双层全金属结构下的双频工作能力。
1.一种双层全金属双频段透射阵列天线，其特征在于，包括角锥喇叭天线(1)和透射阵列(3)，所述角锥喇叭天线(1)为透射阵列(3)的馈源，所述透射阵列(3)包括两层金属板(5)，两层所述金属板(5)之间设置有空气层，每个所述金属板(5)上设置有多个透射单元(4)，所述透射单元(4)上设置有两组长度不同的平行于x方向的第一i形缝隙结构(6)和第三i形缝隙结构(8)和两组长度不同的平行于y方向的第二i形缝隙结构(7)和第四i形缝隙结构(9)。
2.根据权利要求1所述的一种双层全金属双频段透射阵列天线，其特征在于，所述第二i形缝隙结构(7)和第四i形缝隙结构(9)在透射单元(4)上均周期排列，在y方向上周期为p，在x方向周期p/2。
3.根据权利要求1所述的一种双层全金属双频段透射阵列天线，其特征在于，所述第一i形缝隙结构(6)和第三i形缝隙结构(8)在透射单元(4)上均周期排列，在y方向上周期为p/2，在x方向周期为p。
4.根据权利要求1所述的一种双层全金属双频段透射阵列天线，其特征在于，所述第二i形缝隙结构(7)和第四i形缝隙结构(9)的几何中心在x方向上相距p/4,在x方向上相距p/2。
5.根据权利要求1所述的一种双层全金属双频段透射阵列天线，其特征在于，所述第一i形缝隙结构(6)和第三i形缝隙结构(8)的几何中心在x方向上相距p/2,在x方向上相距p/4。
6.根据权利要求1所述的一种双层全金属双频段透射阵列天线，其特征在于，两个所述金属板(5)均为正方形结构，且尺寸相同。
7.根据权利要求6所述的一种双层全金属双频段透射阵列天线，其特征在于，所述金属板的尺寸为480mm×480mm。
8.根据权利要求1所述的一种双层全金属双频段透射阵列天线，其特征在于，所述透射单元(4)在金属板(5)上周期排布。
9.根据权利要求1所述的一种双层全金属双频段透射阵列天线，其特征在于，所述透射单元(4)之间的间距为30mm。
10.根据权利要求1所述的一种双层全金属双频段透射阵列天线，其特征在于，所述第一i形缝隙结构(6)、第三i形缝隙结构(8)、第二i形缝隙结构(7)和第四i形缝隙结构(9)的缝隙宽度相同。
