[發明專利]一種曲線型圓極化器

有效

• 申請號: 201811436121.5
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109524794B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 黃亮;陽松;韓壘;鄭萬清;黨濤
• 申請（專利權）人: 四川九洲電器集團有限責任公司
• 主分類號: H01Q15/24
• 分類號: H01Q15/24
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龐許倩;田英楠

本發明涉及一種曲線型圓極化器，屬于通信技術領域，解決了現有技術印制板層數較多、制備復雜、加工成本較高的問題。該曲線型圓極化器包括自上而下依次平行排布的上曲線柵層和下曲線柵層。下曲線柵層，用于接收電場矢量與下曲線柵層平面呈45°夾角的線極化波，在其周圍生成線極化電場矢量1。線極化波自下而上依次通過下曲線柵層和上曲線柵層。上曲線柵層，用于接收上述線極化波，生成與所述線極化電場矢量1呈90°相位差的線極化電場矢量2，并在所述上曲線柵層上方生成左旋或右旋圓極化波。該曲線型圓極化器具有寬帶、低剖面、低損耗、低成本、圓極化純度高等特點，并且結構簡單，質量輕，配件結構少，易于加工和裝配。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種曲線型圓極化器。

背景技術

圓極化器在雷達探測、通信領域內有重要的應用價值，將其置于線極化天線的輻射口面前，可以將線極化波轉換成圓極化波。圓極化天線的軸比是衡量圓極化純度的重要指標，圓極化天線軸比越小，可認為該天線圓極化純度較高。電壓駐波比是衡量天線與圓極化器匹配程度的重要指標，駐波比越大，匹配越差，駐波比小于1.5，可認為天線匹配很好，傳輸效率較高。

S11是天線S參數中的一個，表示傳輸回波損耗，S11越大，能量反射越大，損耗越高，S11小于-10dB可認為能量損耗很小。

目前，常用的曲線型圓極化器以三層以上不同的印制板構成的居多，其印制板層數較多，制作復雜，加工成本較高，剖面較大。當前，缺少一種在減少印制板層數的基礎上還能實現寬帶、高純度圓極化轉換的圓極化器。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明實施例旨在提供一種曲線型圓極化器，用以解決現有技術印制板層數較多、制作復雜、加工成本較高的問題。

一方面，本發明實施例提供了一種曲線型圓極化器，包括自上而下依次平行排布的上曲線柵層和下曲線柵層；

所述下曲線柵層，用于接收電場矢量與下曲線柵層平面呈45°夾角的線極化波，在其周圍生成線極化電場矢量1；所述線極化波自下而上依次通過下曲線柵層和上曲線柵層；

所述上曲線柵層，用于接收上述線極化波，生成與所述線極化電場矢量1呈90°相位差的線極化電場矢量2，并在所述上曲線柵層上方生成左旋或右旋圓極化波。

上述技術方案的有益效果如下：與現有技術相比，上述技術方案提供的曲線型圓極化器具有寬帶、低剖面、低損耗、低成本、圓極化純度高等特點。電磁信號在微帶線中傳輸需要阻抗具有連續性，電磁信號如果在微帶線中走直角，拐角處的有效線寬會增大，阻抗不連續，引起信號反射。為了減小不連續性，通過對上曲線柵層和下曲線柵層的結構進行設計，可實現低S11值。以兩層印制板實現了電磁波的高純度圓極化轉換，同時由于電磁信號的低反射和印制板層數的減少，實現了圓極化器與天線的良好匹配，獲得低電壓駐波比。

基于上述方法的另一個實施例中，所述上曲線柵層，包括M組平行排布的曲線型金屬柵格，每組曲線型金屬柵格包括周期性排列的N個切角型基本單元；

所述切角型基本單元采用在每個拐角處進行切角的矩形波單元結構；所述M≥2，N≥2。

上述技術方案的有益效果是：采用切角型基本單元構建曲線型金屬柵格，鈍化了尖銳邊緣，可減小電壓駐波比，降低S11值，降低傳輸損耗。

進一步，所述下曲線柵層的結構、尺寸和參數與所述上曲線柵層的結構、尺寸和參數相同。

上述進一步方案的有益效果是：采用兩層完全相同的曲線柵層，使得該設計的圓極化器為對稱周期結構，仿真優化時可僅針對單個切角型基本單元優化，易于設計。曲線柵層之間可以為空氣層，結構簡單，質量輕，配件結構少，易于加工和裝配，降低能量損耗?？蛇m用于各種線極化天線的圓極化轉換。

進一步，所述曲線形圓極化器，還包括在所述上曲線柵層和下曲線柵層之間設置的功能層；