[實用新型]一種X波段寬頻帶圓極化金屬加載介質諧振器天線

有效

• 申請號: 202120496645.4
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN214378863U
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 張雷;王坤;葛鵬;孟祥宇;白明浩
• 申請（專利權）人: 民航機場規劃設計研究總院有限公司東北分公司
• 主分類號: H01Q9/04
• 分類號: H01Q9/04;H01Q1/50;H01Q1/00;H01Q13/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提出了一種X波段寬頻帶圓極化金屬加載介質諧振器天線，包括：第一介質基板、第二介質基板、第三介質基板、介質諧振器和加載金屬片，第一介質基板的上方覆蓋有金屬層并在中心部位開設有十字縫隙，下方設有螺旋微帶線；第二介質基板為中空結構，其上方設有第一環形金屬覆層；第三介質基板為方形結構，其上方設有第二環形金屬覆層；第三介質基板鑲嵌于第二介質基板的中心部位；加載金屬片嵌套于介質諧振器的外側。本實用新型的有益效果如下：通過十字縫隙耦合饋電方式獲得較好阻抗帶寬，通過環形金屬覆層和加載金屬片拓寬軸比帶寬，提高天線增益。具有低剖面、高阻抗帶寬、高軸比帶寬、較高天線增益，工作頻段內圓極化方向有良好穩定性和對稱性。

技術領域

本實用新型涉及天線設備技術領域，特別是指一種X波段寬頻帶圓極化金屬加載介質諧振器天線。

背景技術

近年來，圓極化天線在電子偵察、干擾、通信、雷達等領域得到廣泛應用。對于介質諧振器天線來說，圓極化已成為現階段的研究熱點之一。介質諧振器天線產生圓極化輻射波的關鍵是產生極化方向正交、幅度相等、相位相差90°的兩個線極化波?；趫A極化的產生機理，目前傳統單饋電圓極化的優點是饋電方式靈活、結構簡單、無需復雜的饋電網絡，缺點是軸比帶寬較窄(通常在10％以內)、方向圖對稱性較差；然而隨著集成電路的高速發展，圓極化天線也需要向小型化、地剖面、寬頻帶方向發展，因此，迫切需要研究一種寬頻帶圓極化介質諧振器天線。

實用新型內容

本實用新型提出一種X波段寬頻帶圓極化金屬加載介質諧振器天線，解決了現有技術中傳統單饋電圓極化軸比帶寬較窄、方向圖對稱性差的問題。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種X波段寬頻帶圓極化金屬加載介質諧振器天線，包括：第一介質基板、第二介質基板、第三介質基板、介質諧振器和加載金屬片，所述第一介質基板的上方覆蓋有金屬層并在中心部位開設有十字縫隙，所述第一介質基板的下方設有螺旋微帶線；所述第二介質基板為中空結構，其上方設有第一環形金屬覆層；所述第三介質基板為方形結構，其上方設有第二環形金屬覆層；所述第三介質基板鑲嵌于所述第二介質基板的中心部位；所述介質諧振器為矩形結構，其與所述第三介質基板粘接；所述加載金屬片嵌套于所述介質諧振器的外側。

作為優選，所述第一介質基板的外部尺寸為30*30mm，所述第二介質基板的外部尺寸為30*30mm、內部尺寸為7*7mm，所述第三介質基板的外部尺寸為7*7mm，所述介質諧振器的尺寸為7*7*6.5mm，所述加載金屬片的外形尺寸為14.7*14.7mm；所述螺旋微帶線的寬度為1.57mm，長度為8.5mm；所述十字縫隙的長度為12mm、寬度為0.5mm；所述第一環形金屬覆層的外部尺寸為10*10mm、內部尺寸為7*7mm；所述第二環形金屬覆層的外部尺寸為7*7mm、內部尺寸為6*6mm。

作為優選，所述第一介質基板的相對介電常數為2.2，損耗角正切為0.0009；所述第二介質基板的材質為Rogers RT/duroid 5880，所述第三介質基板的材質為Rogers TMM10i；所述介質諧振器的材質為Rogers TMM 10i、工作于TE_1δ1模上；所述金屬層、所述第一環形金屬覆層、所述第二環形金屬覆層的材質均為鐵，所述加載金屬片的材質也為鐵。

本實用新型的工作原理如下：

第二介質基板2和第三介質基板3共同組成金屬覆層混合介質基板，加載金屬片5嵌套于介質諧振器4外側，與上述金屬覆層混合介質基板之間采用空氣層隔離，具有一定的引向作用，對天線波束的寬度調節有明顯效果，且不影響天線的阻抗匹配效果，能夠提高天線增益指標，同時對軸比帶寬影響較??；另外，采用方形螺旋微帶線加十字縫隙耦合饋電結構，利用傳輸線的相位延遲特性，在螺旋微帶線6與十字縫隙7枝節交匯處得到幅度近似相等、相位順次差90°的激勵信號，再通過十字縫隙7將能量耦合到介質塊中，在不同的輸入相位情況下激勵起兩個極化正交的模式，進而實現圓極化特性。