[發明專利]基于超表面結構的差分饋電圓極化濾波天線有效
| 申請號： | 202011179113.4 | 申請日： | 2020-10-29 |
| 公開（公告）號： | CN112332087B | 公開（公告）日： | 2022-05-27 |
| 發明（設計）人： | 金華燕;向艷華;羅國清;王文磊;張曉紅 | 申請（專利權）人： | 杭州電子科技大學 |
| 主分類號： | H01Q1/38 | 分類號： | H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/48;H01Q15/00;H01Q5/28;H01Q5/50 |
| 代理公司： | 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240 | 代理人： | 朱亞冠 |
| 地址： | 310018 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 表面 結構 饋電 極化 濾波 天線 | ||
1.基于超表面結構的差分饋電圓極化濾波天線，其特征在于主要包括第一介質板、第二介質板、金屬接地板、天線輻射結構、濾波饋電網絡；第一介質板、金屬接地板、第二介質板從上至下依次設置；
所述天線輻射結構為設置在第一介質板頂層的周期性分布的超表面結構單元構成；所述超表面結構單元加載兩個接地金屬通孔，上述兩個接地金屬通孔位于超表面結構單元對角線的兩端；接地金屬通孔貫穿第一介質板，用于超表面結構單元與金屬接地板的連接；通過調整兩個接地金屬通孔的孔徑大小和距離，產生相位差約為的等幅正交極化波，從而實現天線的圓極化性能；
所述濾波饋電網絡是由濾波巴倫組成的差分饋電結構，濾波巴倫由微帶線T1、T2、T3和U形槽U1、U2構成；
所述微帶線T1、T2、T3設置在第二介質板的底層；微帶線T2、T3與T1耦合；微帶線T2、T3中心對稱，微帶線T2、T3與T1距離相等，微帶線T2、T3、T1平行設置；微帶線T1的中心與第二介質板的中心重合；
微帶線T1的一端接微帶線作為輸入端口，微帶線T2的一端和微帶線T3的一端分別通過另接微帶線作為兩個平衡輸出端口；
所述U形槽U1、U2設置在金屬接地板，兩個U形槽中心對稱；微帶線T2、T3分別與兩個U形槽耦合，微帶線T1與兩個U形槽均耦合；
所述金屬接地板開有耦合縫隙C1、C2，耦合縫隙C1、C2分別與兩個平衡輸出端口耦合。
2.如權利要求1所述的基于超表面結構的差分饋電圓極化濾波天線，其特征在于天線輻射結構沿X軸和Y軸分布的超表面結構單元數量相同。
3.如權利要求1或2所述的基于超表面結構的差分饋電圓極化濾波天線，其特征在于天線輻射結構中相鄰超表面結構單元間距相同。
4.如權利要求1所述的基于超表面結構的差分饋電圓極化濾波天線，其特征在于耦合縫隙C1和C2中心對稱。
5.如權利要求1所述的基于超表面結構的差分饋電圓極化濾波天線，其特征在于微帶線T1大于1/2波長，U形槽為1/2波長。
6.如權利要求1所述的基于超表面結構的差分饋電圓極化濾波天線，其特征在于兩個U形槽的其中一個長臂終端分別與微帶線T1的兩端位置在同一水平線上，且該長臂內側邊緣線與微帶線T1的中心線重合，兩個U形槽的另一個長臂的內側邊緣線分別與微帶線T2、T3的中心線重合。
7.如權利要求1所述的基于超表面結構的差分饋電圓極化濾波天線，其特征在于微帶線T2、T3和T1的交叉耦合使天線在帶外產生一個低頻零點；兩個U形槽作為諧振器在相應的頻率產生諧振，使天線在通帶內具有兩個諧振極點，在帶外產生一個高頻零點；T2和T3作為平衡輸出端口，其產生的一對具有帶通濾波效果的等幅反相差分信號分別通過另接的微帶線輸出，再由金屬接地板N上的一對矩形耦合縫隙C1和C2傳給第一介質板上表面的超表面結構M；超表面結構單元中沿對角線加載的兩個接地金屬通孔將接收到的信號轉化為一對等幅正交的極化波，最后通過超表面結構單元將能量輻射出去，從而形成了圓極化濾波天線。
8.如權利要求1所述的基于超表面結構的差分饋電圓極化濾波天線，其特征在于超表面單元結構中超表面結構單元的邊長W為0.34
在濾波巴倫差分饋電結構中，U形槽臂部長度L1為0.24
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