[實(shí)用新型]一種平面結(jié)構(gòu)電磁波極化轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720459958.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN206962027U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王身云;劉偉;周潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q15/24
• 分類號(hào): H01Q15/24
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 母秋松,董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種平面結(jié)構(gòu)電磁波極化轉(zhuǎn)換器，屬于電磁波的極化轉(zhuǎn)換器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

信息化條件下，來自外界的電磁干擾對(duì)用頻設(shè)備的威脅越來越大，電磁波的傳播控制成為電磁領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。在通信技術(shù)中，利用不同的極化具有不同的傳播特性，結(jié)合收發(fā)天線的極化特性，可以實(shí)現(xiàn)電磁波的最佳發(fā)射和接受。中波廣播采用垂直極化傳播，因?yàn)殡姴ǖ奶匦?，如果水平極化的電波傳播會(huì)在大地表面產(chǎn)生極化電流，極化電流受大地的阻抗影響，而使電場(chǎng)信號(hào)衰減掉，而垂直極化方式不易產(chǎn)生極化電流。電視、調(diào)頻廣播和短波廣播一般采用水平極化方式。

電視信號(hào)和調(diào)頻廣播為空間直接波傳播，不是地面波傳播，不同于上述水平極化波在地球表面?zhèn)鞑p耗大的情況，遠(yuǎn)距離的短波廣播為電離層反射傳播方式。采用水平極化的主要原因是: 1) 工業(yè)電磁干擾大多為垂直極化的，采用水平極化有利于抗干擾; 2) 對(duì)于山丘和城市大建筑物阻擋造成信號(hào)傳播的陰影區(qū)，當(dāng)接收天線離地面高度大于一個(gè)波長(zhǎng)時(shí)，水平極化電磁波的繞射能力比垂直極化略好一些; 3) 架設(shè)水平極化天線時(shí)的支持物( 如鐵桿、塔等) 及垂直饋線等的感應(yīng)場(chǎng)的再輻射對(duì)天線特性影響較小。

電磁波的極化控制是電磁波空間傳播控制的重要研究?jī)?nèi)容，在雷達(dá)抗干擾的研究中，可以通過垂直極化波的天線工作來抑制敵方水平極化波的干擾。通常一副天線僅具有一種極化，為了適應(yīng)現(xiàn)代電子戰(zhàn)大縱深、全方位、高機(jī)動(dòng)和戰(zhàn)場(chǎng)信息密集多變的特點(diǎn)，對(duì)天線極化自適應(yīng)要求日益迫切。為此極化可調(diào)的多極化天線在現(xiàn)代雷達(dá)、通信及電子偵察與干擾等領(lǐng)域具有重要的新用途。在應(yīng)用中通常需要電磁波極化轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再將天線輻射出去，但是極化轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容

目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種平面結(jié)構(gòu)電磁波極化轉(zhuǎn)換器。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種平面結(jié)構(gòu)電磁波極化轉(zhuǎn)換器，包括：第一諧振單元、第一介質(zhì)層、防透射層、第二介質(zhì)層、第二諧振單元，所述第一諧振單元彼此間隔的排列在第一介質(zhì)層頂面，所述第一介質(zhì)層底面、防透射層、第二介質(zhì)層頂面依次連接，所述第二諧振單元與第一諧振單元相對(duì)應(yīng)彼此間隔的排列在第二介質(zhì)層背面；所述第一諧振單元設(shè)置為豎直開口金屬條，豎直開口金屬條開口處的兩端上分別設(shè)置有一個(gè)金屬化通孔，兩個(gè)金屬化通孔呈中心對(duì)稱方式排列；所述防透射層上對(duì)應(yīng)每組金屬化通孔位置均設(shè)置有過孔，所述第二諧振單元設(shè)置為水平開口金屬條；第一諧振單元的一對(duì)金屬化通孔分別依次穿過第一介質(zhì)層、防透射層上過孔、第二介質(zhì)層、第二諧振單元的水平開口金屬條的開口處兩端上。

作為優(yōu)選方案，所述第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層均采用羅杰斯RO4003C板。

作為優(yōu)選方案，所述第一諧振單元、第二諧振單元的尺寸為11mm*11mm*3.5mm。

作為優(yōu)選方案，所述金屬化通孔直徑為0.5mm。

作為優(yōu)選方案，所述第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層的厚度為1.5mm。

作為優(yōu)選方案，所述防透射層采用金屬板。

作為優(yōu)選方案，所述防透射層上過孔的直徑大于金屬化通孔的直徑至少0.3mm。

作為優(yōu)選方案，所述豎直開口金屬條的長(zhǎng)度為1.8mm，寬度為4.4mm，開口間隙設(shè)置為0.2mm；所述水平開口金屬條的長(zhǎng)度為4.4mm，寬度為1.8mm，開口間隙設(shè)置為0.2mm。

有益效果：本實(shí)用新型提供的一種平面結(jié)構(gòu)電磁波極化轉(zhuǎn)換器，有如下有益效果：

（1）與傳統(tǒng)的極化轉(zhuǎn)換器相比本新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，通過調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的大小可以方便實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)諧振頻率。

（2）本設(shè)計(jì)中極化轉(zhuǎn)換器厚度約3.5mm，占用的體積小，完全符合現(xiàn)代無線電通信低剖面的要求。

（3）本設(shè)計(jì)中提出了新的轉(zhuǎn)換方式，既傳導(dǎo)耦合，能夠進(jìn)行周期性擴(kuò)展，使得結(jié)構(gòu)靈活多變，易于實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為第一諧振單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為第二諧振單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的側(cè)面剖視圖；

圖6為對(duì)應(yīng)兩組金屬化通孔的防透射層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為電磁波極化轉(zhuǎn)化示意圖；

圖8為電磁波極化轉(zhuǎn)化的S1（y）1（y）、S2（x）1（y）系數(shù)仿真圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。