[發明專利]一種具有對稱波束的平板寬帶圓極化天線

有效

• 申請號: 201811609577.7
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109638443B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 張彥;洪偉;朱曉維
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q13/10;H01Q21/00;H01Q21/24;H01Q25/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 饒欣

1.一種具有對稱波束的平板寬帶圓極化天線，其特征在于：包括上層介質基片(1)和下層介質基片(2)，上層介質基片(1)的上表面和下表面均設有金屬層，下層介質基片(2)的上表面和下表面也設有金屬層，且上層介質基片(1)下表面金屬層與下層介質基片(2)上表面金屬層接觸；上層介質基片(1)中設有四個結構相同的圓極化子陣(3)，四個圓極化子陣(3)按照90°旋轉排列，相鄰兩個圓極化子陣(3)之間設有貫穿上層介質基片(1)的金屬化通孔陣列一(4)；圓極化子陣(3)包括由貫穿上層介質基片(1)的通孔組成的90°電橋(31)，90°電橋(31)的兩個輸出端口分別激勵一對正交排布的印刷在上層介質基片(1)上表面金屬層的第一輻射縫隙(32)和第二輻射縫隙(33)，90°電橋(31)的兩個輸出端口還分別連接兩個金屬化通孔陣列一(4)，在第一輻射縫隙(32)與90°電橋(31)之間還設有貫穿上層介質基片(1)的第一金屬化通孔(34)和第二金屬化通孔(35)，第一金屬化通孔(34)的中心與第二金屬化通孔(35)的中心之間的連線平行于第一輻射縫隙(32)，在第二輻射縫隙(33)與90°電橋(31)之間還設有貫穿上層介質基片(1)的第三金屬化通孔(36)和第四金屬化通孔(37)，第三金屬化通孔(36)的中心與第四金屬化通孔(37)的中心之間的連線平行于第二輻射縫隙(33)，90°電橋(31)的兩個輸入端口分別連接第一金屬槽孔(39)和貫穿上層介質基片(1)的金屬化通孔陣列(38)，在第一金屬槽孔(39)靠近90°電橋(31)內部的一側設有橫向耦合縫隙(310)，橫向耦合縫隙(310)開設在上層介質基片(1)下表面金屬層上；四個圓極化子陣中，四個橫向耦合縫隙到天線中心的距離呈等差數列，四個第一金屬槽孔到天線中心的距離呈等差數列；下層介質基片(2)中設有一個四路的功分器(11)，功分器(11)包括用于饋電的貫穿下層介質基片(2)的第五金屬化通孔(12)和開在下層介質基片(2)下表面金屬層的圓形孔(13)，第五金屬化通孔(12)周圍設有四個結構相同的單元，四個單元按照90°旋轉排列，單元包括貫穿下層介質基片(2)的金屬化通孔陣列二(51)，金屬化通孔陣列二(51)連接基片集成波導段(52)的一端，基片集成波導段(52)包括若干個貫穿下層介質基片(2)的金屬化通孔，基片集成波導段(52)的另一端設有第二金屬槽孔(53)，第二金屬槽孔(53)靠近功分器(11)中心的一側設有橫向縫隙(54)，橫向縫隙(54)開設在下層介質基片(2)上表面金屬層上，橫向縫隙(54)與橫向耦合縫隙(310)位置對應，第二金屬槽孔(53)與第一金屬槽孔(39)位置對應。

2.根據權利要求1所述的具有對稱波束的平板寬帶圓極化天線，其特征在于：所述四個圓極化子陣中的四個橫向耦合縫隙到天線中心的距離所呈的等差數列的公差等于四個第一金屬槽孔到天線中心的距離所呈的等差數列的公差；所述等差排布方式既可以按照順時針方向，也可以按照逆時針方向。

3.根據權利要求2所述的具有對稱波束的平板寬帶圓極化天線，其特征在于：所述四個圓極化子陣中的四個橫向耦合縫隙到天線中心的距離所呈的等差數列的公差為八分之一導波波長，所述四個金屬槽孔到天線中心的距離所呈的等差數列的公差也為八分之一導波波長，導波波長為天線的工作中心頻率所對應的基片集成波導內主模導波波長。

4.根據權利要求1所述的具有對稱波束的平板寬帶圓極化天線，其特征在于：所述第五金屬化通孔(12)貫穿下層介質基片(2)，圓形孔(13)設于下層介質基片(2)下表面金屬層上，圓形孔(13)和第五金屬化通孔(12)均設于功分器(11)中心。

5.根據權利要求4所述的具有對稱波束的平板寬帶圓極化天線，其特征在于：所述圓形孔(13)半徑大于第五金屬化通孔(12)半徑。