[實(shí)用新型]一種毫米波圓極化介質(zhì)天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120367097.1
• 申請(qǐng)日: 2011-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN202275952U
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)艾麗;平軼君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)兵器工業(yè)第二〇六研究所
• 主分類號(hào): H01Q15/24
• 分類號(hào): H01Q15/24;H01Q13/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圓極化天線，進(jìn)一步涉及一種毫米波圓極化介質(zhì)天線，可用于衛(wèi)星通信、雷達(dá)等無(wú)線通信領(lǐng)域。

背景技術(shù)

微波毫米波天線在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。作為通信系統(tǒng)必不可少的部件，現(xiàn)代通信系統(tǒng)對(duì)毫米波天線提出了很高要求。首先它要具有圓極化特性，可以干擾和偵察敵方的各種線極化和橢圓極化方式的無(wú)線電波。在劇烈擺動(dòng)或滾動(dòng)的飛行器上裝置圓極化天線，可以在任何狀態(tài)下都能收到信息；其次要求圓極化天線能夠很方便的集成到飛行器上；第三要求圓極化天線的尺寸小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量要輕，加工的成本要低。傳統(tǒng)的在飛行器上實(shí)現(xiàn)圓極化功能的天線有很多種，諸如在金屬波導(dǎo)內(nèi)加裝圓極化器，能夠?qū)崿F(xiàn)圓極化功能，但加裝圓極化器后導(dǎo)致天線縱向尺寸過(guò)大，影響到飛行器的整體外觀及飛行性能；諸如微帶貼片圓極化天線，它可以方便的集成在飛行器上，但其工作頻帶窄，增益低；諸如共面波導(dǎo)饋電的寬帶毫米波平面縫隙天線，其工作頻帶寬，可以實(shí)現(xiàn)圓極化，但其實(shí)現(xiàn)圓極化結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要微擾短路調(diào)節(jié)支，阻抗匹配也較復(fù)雜。上述圓極化天線在性能方面都有缺陷，因此需要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，性能優(yōu)良，方便調(diào)試及安裝的天線來(lái)滿足通信系統(tǒng)的需要。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種毫米波圓極化介質(zhì)天線，提供一種能方便地安裝的毫米波圓極化天線。該毫米波圓極化天線在圓波導(dǎo)內(nèi)加介質(zhì)天線，實(shí)現(xiàn)天線的毫米波圓極化功能。

技術(shù)方案

一種毫米波圓極化介質(zhì)天線，其特征在于包括介質(zhì)天線、金屬圓波導(dǎo)4、短路塊5、饋電波導(dǎo)6和饋電電纜組件7；短路塊5安裝在金屬圓波導(dǎo)4的一端，金屬圓波導(dǎo)4的另一端安裝介質(zhì)天線，金屬圓波導(dǎo)4的側(cè)面設(shè)有饋電波導(dǎo)6，饋電電纜組件7安裝在饋電波導(dǎo)6和金屬圓波導(dǎo)4上；所述介質(zhì)天線由中部的介質(zhì)支撐2與兩端的介質(zhì)尖錐1和介質(zhì)斜劈3構(gòu)成，介質(zhì)支撐2為一段直徑不變的圓柱，其直徑與金屬圓波導(dǎo)4的內(nèi)徑相吻合；介質(zhì)尖錐1露出金屬圓波導(dǎo)4之外，為圓錐形結(jié)構(gòu)；介質(zhì)斜劈3安裝于金屬圓波導(dǎo)4之內(nèi)。

所述介質(zhì)斜劈3的斜劈端面設(shè)有矩形邊3-1，矩形邊與饋電電纜組件的內(nèi)導(dǎo)體8的軸線方向成45°放置。

所述饋電波導(dǎo)6與金屬圓波導(dǎo)4為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。

所述介質(zhì)尖錐1∶介質(zhì)支撐2∶介質(zhì)斜劈3三者之比為2∶1∶4。

所述短路塊5的側(cè)面與其接觸的金屬圓波導(dǎo)的末端腔之間為導(dǎo)電膠。

所述金屬圓波導(dǎo)4與介質(zhì)支撐2和介質(zhì)斜劈3之間為環(huán)氧膠。

有益效果

本發(fā)明提出的一種毫米波圓極化介質(zhì)天線，與通常采用的圓極化方法相比，其有益效果在于：

(1)與金屬波導(dǎo)內(nèi)加裝圓極化器的方法相比，本發(fā)明減小了天線的縱向尺寸，降低了天線的影響；

(2)與微帶貼片圓極化天線相比，本發(fā)明工作頻帶更寬，天線增益更高；

(3)與共面波導(dǎo)饋電的寬帶毫米波平面縫隙天線相比，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單；

由此可見，本發(fā)明設(shè)計(jì)思路巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，調(diào)試方便，工作頻帶寬，天線增益高，是一種圓極化天線，可以方便地進(jìn)行安裝并進(jìn)行通信信號(hào)傳輸。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成圖；

圖2：本發(fā)明實(shí)施例的介質(zhì)天線的放大圖；

圖3：本發(fā)明實(shí)施例的波導(dǎo)內(nèi)介質(zhì)斜劈端面的電場(chǎng)分量示意圖

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

本實(shí)施例中將毫米波段圓極化天線設(shè)計(jì)成圖1所示的天線結(jié)構(gòu)，根據(jù)天線特征參數(shù)的如下要求：

頻率范圍：33.5～34.5GHz

天線增益：≥3dBi

天線軸比：≤3。

設(shè)計(jì)：金屬圓波導(dǎo)直徑為6.35mm，介質(zhì)天線的介電常數(shù)為2.26，介質(zhì)斜劈長(zhǎng)度為20mm，尖錐長(zhǎng)度為10mm，斜劈端面形成的矩形邊的窄邊寬度D為2mm，介質(zhì)支撐長(zhǎng)度為5mm，毫米波段圓極化天線長(zhǎng)度為70mm，外經(jīng)小于10mm。