[發明專利]一種具有極化旋轉特性的寬頻帶雙層金屬透射陣列天線

有效

• 申請號: 202011317584.7
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112421227B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 胡偉;董健身;吳昊;董名洋;陳霑;蔡元銘
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q19/06;H01Q15/02;H01Q15/24;H01Q3/44
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種具有極化旋轉特性的寬頻帶雙層金屬透射陣列天線，其特征在于，包括透射陣列和饋源天線；

所述透射陣列是由若干透射單元呈周期性分布而組成的陣列，所述透射單元包括上層金屬層、下層金屬層和一根金屬柱；上層金屬層和下層金屬層中開有兩條長度不同的U形縫隙，且上金屬層和下層金屬層的U形縫隙呈正交分布；

所述饋源天線的相位中心位于透射陣列的焦點處，向透射陣列發射的球面電磁波；透射陣列將來自饋源天線發射的球面電磁波轉換成平面電磁波；

所述上層金屬層和下層金屬層結構相同，兩條長度不同的U形縫隙開口向外，U形縫隙寬度相同，金屬柱的兩端分別連接到上層金屬層與下金屬層之間的兩條U形縫隙之間；

當透射單元的上金屬層長U形縫隙開口方向朝向Y軸或-Y軸，下金屬層長U形縫隙開口方向朝向-X軸，相對狀態為0；當透射單元的上金屬層長U形縫隙開口方向朝向Y軸或-Y軸，下金屬層長U形縫隙開口方向朝向X軸，相對狀態為1；

透射單元在結合相對狀態0與相對狀態1情況下，改變U形縫隙的長度L1為0.75～0.9P，透射單元的幅度參數在-2dB以上，相位參數滿足360°。

2.根據權利要求1所述的一種具有極化旋轉特性的寬頻帶雙層金屬透射陣列天線，其特征在于，透射陣列中，透射單元的間距為上、下金屬層的邊長。

3.根據權利要求1所述的一種具有極化旋轉特性的寬頻帶雙層金屬透射陣列天線，其特征在于，所述透射陣列的輪廓為矩形或圓形。

4.根據權利要求1所述的一種具有極化旋轉特性的寬頻帶雙層金屬透射陣列天線，其特征在于，透射單元中U形縫隙滿足：長U形縫隙長邊長度L1為上、下金屬層邊長P的0.75～0.9，短U形縫隙長邊長度L2為0.94L1-0.01L1×L1，長U形縫隙短邊長度L11為0.35L1，U形縫隙短邊長度L22為0.35L2。

5.根據權利要求1所述的一種具有極化旋轉特性的寬頻帶雙層金屬透射陣列天線，其特征在于，所述金屬柱是圓柱或棱柱。

6.根據權利要求1所述的一種具有極化旋轉特性的寬頻帶雙層金屬透射陣列天線，其特征在于，饋源天線采用角錐或圓錐喇叭天線，饋源天線的輻射方向朝向透射陣列。

7.根據權利要求1所述的一種具有極化旋轉特性的寬頻帶雙層金屬透射陣列天線，其特征在于，增益下降1dB對應的頻率范圍為8.2GHz-9.6GHz，對應1dB相對增益帶寬為15.7％。