[實用新型]一種基于頻率選擇平面的極化轉換器

有效

• 申請號: 201721014188.0
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN207338647U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 王身云;劉偉;梅永;孟文營
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01Q15/24
• 分類號: H01Q15/24
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;趙超

本實用新型公開了一種基于頻率選擇平面的極化轉換器，由多個諧振單元陣列組成，每個諧振單元包括五層，第一層由四個開縫金屬圓陣列組成，第二層、第四層為F4B介質板，第三層為中間金屬板，第五層由四個開縫金屬圓陣列組成，第一層四個開縫金屬圓與第五層四個開縫金屬圓對稱布于諧振單元的兩外側；第一層四個開縫金屬圓的每個圓上均開有過圓心的縫和位于縫一側的圓孔，且四個圓上的縫與水平方向均成45°或135°夾角；第五層四個開縫金屬圓的每個圓上均開有過圓心的縫和位于縫一側的圓孔，且相鄰兩個圓上的縫與水平方向分別成45°、135°夾角；F4B介質板、中間金屬板上也設有圓孔，五層結構上的通孔形成四個貫穿諧振單元的通孔。

技術領域

本實用新型屬于電磁技術領域，涉及一種基于頻率選擇平面的極化轉換器。

背景技術

信息化條件下，來自外界的電磁干擾對用頻設備的威脅越來越大，電磁波的傳播控制成為電磁領域研究的熱點，在雷達目標識別、通信、航空航天、電磁對抗等領域，電磁波的傳播以及信號的接收性能均與波的極化形式有關。電磁波的極化控制是電磁波空間傳播控制的重要研究內容。極化技術作為一項重要的干擾、抗干擾技術也成為了軍事科研領域的一個研究熱點。因此，為適應現代信息密集多變的特點，僅具有單極化特性的天線已經不能滿足要求，極化轉換器能任意地控制電磁波的極化狀態以及選擇性的透射和反射，在成像、天線、通訊系統、電磁對抗與治理以及軍事隱身等領域有許多重要的應用。不同的極化有不同特點，線極化天線只能接受圓極化電磁波一半的能量，圓極化天線只能接受線極化電磁波一般的能量。如果通信雙方的天線極化特性不一樣，比如一個線極化，一個圓極化，則需要極化轉換器將電磁波的極化進行轉換以達到能量的最佳發射和接收。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種平面結構圓極化波到線極化波的極化轉換器，以用于提高能量發射和接收效率。

本實用新型技術方案如下：

一種基于頻率選擇平面的極化轉換器，由多個諧振單元陣列組成，每個諧振單元均包括五層結構，第一層由四個開縫金屬圓按2×2陣列組成，第二層、第四層分別為F4B介質板，第三層為中間金屬板，第五層由四個開縫金屬圓按2×2陣列組成，第一層四個開縫金屬圓與第五層四個開縫金屬圓對稱布于諧振單元的兩外側；所述第一層四個開縫金屬圓的每個圓上均開有過圓心的縫和位于縫一側的圓孔，且四個圓上的縫與水平方向均成45°或135°夾角；所述第五層四個開縫金屬圓的每個圓上均開有過圓心的縫和位于縫一側的圓孔，且相鄰兩個圓上的縫與水平方向分別成45°、135°夾角；所述F4B介質板、中間金屬板上也設有圓孔，五層結構上的通孔形成四個貫穿諧振單元的通孔。

優選地，中間金屬板圓孔直徑大于通孔直徑。

優選地，F4B介質板介電常數為2.65。

優選地，該極化轉換器的厚度為3mm。

優選地，各諧振單元的尺寸為30*30*3mm。

優選地，各開縫金屬圓的直徑為14.56mm，縫的寬度為0.7mm，縫的長度為10mm。

本實用新型的有益效果：

(1)本實用新型提出了一種新的極化轉換方式，基于該極化轉換方式，本實用新型提供的極化轉換器能通過其中的諧振單元結構進行周期性擴展。

(2)與傳統的極化轉換器相比，本實用新型提供的極化轉換器結構簡單、易加工，通過調節結構的大小，可以方便實現諧振頻率的調諧。

(3)本實用新型提供的極化轉換器的厚度只有3mm，占用體積小，完全符合現代無線電通信技術低剖面的要求。

附圖說明

圖1A是9個諧振單元按3×3陣列排布的正面圖，右側為單個諧振單元示意圖；