[發明專利]一種高增益毫米波圓極化陣列天線

有效

• 申請號: 201710950522.1
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107749520B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 李融林;趙志成;崔悅慧
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q21/06
• 分類號: H01Q21/06;H01Q21/00;H01Q1/38;H01Q1/52
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.一種高增益毫米波圓極化陣列天線，其特征在于，所述的天線包括依次設置的第一介質基板、第二介質基板以及第三介質基板和16根饋電探針，其中，所述的第一介質基板的上側面印制有第一金屬層、下側面印制有第二金屬層，所述的第三介質基板的上側面印制有第三金屬層、下側面印制有第四金屬層，所述的第二介質基板位于所述的第二金屬層和所述的第三金屬層之間；

所述的第一金屬層的一側蝕刻有16個輻射單元，呈4*4陣列的方式排列，每個輻射單元均包括主輻射環、寄生輻射環、匹配圓環；

所述的第二金屬層的一側蝕刻有16個第一圓孔，其中，第一金屬層、第二金屬層以及第一介質基板構成輻射體陣列；

所述的第三金屬層的一側蝕刻有16個第二圓孔，所述的第四金屬層一側蝕刻有矩形環狀縫隙，其中，第三金屬層、第四金屬層以及第三介質基板構成饋電網絡，作為一分十六的功分器；

分別位于第一金屬層、第二金屬層、第三金屬層中的16個匹配圓環、第一圓孔與第二圓孔的圓心位置分別對應重合；

所述的16根饋電探針穿插于第一金屬層與第四金屬層之間，每根饋電探針的一端分別與對應的主輻射環相接，并與對應的匹配圓環同心，另一端與第四金屬層相接；

所述的主輻射環與所述的寄生輻射環均為一開口環形微帶，且所述的寄生輻射環位于所述的主輻射環的環內，為同環中心，所述的匹配圓環與所述的主輻射環的一端相接；其中，所述的開口環形微帶的形狀為圓形、橢圓或任意多邊形。

2.根據權利要求1所述的一種高增益毫米波圓極化陣列天線，其特征在于，所述的16根饋電探針分別穿過第二金屬層的16個第一圓孔，并穿過第三金屬層的16個第二圓孔。

3.根據權利要求1所述的一種高增益毫米波圓極化陣列天線，其特征在于，所述的第三介質基板中嵌入有金屬化盲孔，以及四個匹配金屬化盲孔，上述盲孔的一端與所述的第三金屬層相接，另一端與所述的第四金屬層相接。

4.根據權利要求1所述的一種高增益毫米波圓極化陣列天線，其特征在于，所述的天線通過外接矩形波導饋電，在天線對應位置槽空四個同等大小的圓形槽，用于固定矩形波導，并通過對應大小的螺釘固定天線與矩形波導。

5.根據權利要求1所述的一種高增益毫米波圓極化陣列天線，其特征在于，所述的饋電探針為金屬化過孔。

6.根據權利要求1所述的一種高增益毫米波圓極化陣列天線，其特征在于，所述的主輻射環的周長0.6λ_c～0.9λ_c，開口角度為40°～70°，線寬為0.01λ_c～0.03λ_c；所述的寄生輻射環的周長0.4λ_c～0.7λ_c，開口角度為5°～35°，其內環繞環心旋轉角度任意，其中λ_c為該天線中心頻率f_c在自由空間中所對應波長。

7.根據權利要求3所述的一種高增益毫米波圓極化陣列天線，其特征在于，所述的金屬化盲孔與所述的匹配金屬化盲孔半徑為0.01λ_c～0.03λ_c，間距為0.03λ_c～0.08λ_c，其中λ_c為該天線中心頻率f_c在自由空間中所對應波長。