[發(fā)明專利]一種采用線極化饋源的圓極化濾波透射陣天線

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310127384.2
• 申請日: 2023-02-17
• 公開（公告）號: CN116053800A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱熙鋮;葛瑩;陶正壯;肖凌峰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q15/24;H01Q3/30;H01Q19/06
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張恩慧

本發(fā)明屬于電磁場與微波技術(shù)領(lǐng)域，公開一種采用線極化饋源的圓極化濾波透射陣天線，包括饋源天線，用于輻射出線極化電磁波；透射陣，所述透射陣采用了天線?濾波器?天線技術(shù)的頻率選擇表面(AFAFSS)單元；天線?濾波器?天線頻率選擇表面(AFAFSS)的周期單元從底端到頂端依次由一個矩形濾波貼片天線作為線極化接收天線、兩個級聯(lián)基片集成波導(dǎo)(SIW)諧振腔作為濾波器和一個寬帶圓極化天線作為圓極化發(fā)射天線構(gòu)成的層級金屬結(jié)構(gòu)。本發(fā)明天線集成了濾波器、線極化?圓極化波轉(zhuǎn)換和高增益輻射器的多功能，通過旋轉(zhuǎn)數(shù)百個AFAFSS單元的發(fā)射天線可實現(xiàn)適當(dāng)?shù)南辔谎a償、從而形成高增益CP輻射波束，同時AFAFSS具有濾波和線極化?圓極化波轉(zhuǎn)換等功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁場與微波技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用線極化饋源的圓極化濾波透射陣天線。

背景技術(shù)

透射陣天線具有高增益、平面化、低成本等優(yōu)點，其概念一經(jīng)提出就受到了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注；此外，與線極化(LP)波相比，圓極化(CP)波在降低極化失配效應(yīng)和對抗多徑干擾方面更有效。因此，圓極化(CP)天線被廣泛應(yīng)用于各種微波系統(tǒng)中，譬如：衛(wèi)星通信、全球?qū)Ш较到y(tǒng)和遙感等。圓極化濾波透射陣天線(CircularlyPolarizedFilteringTransmitarrayAntenna，CPFTA)是在透射陣天線基礎(chǔ)上提出的一種具有濾波特性的天線。相較于傳統(tǒng)的透射陣天線，圓極化濾波透射陣天線通過濾波天線可以同時獲得高效輻射和抑制不良信號的性能；圓極化濾波透射陣天線(CPFTA)可采用圓極化天線作為其饋源天線，圓極化敏感頻率選擇面作為其透射陣。但是，圓極化饋源天線通常存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、實現(xiàn)繁瑣等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種采用線極化饋源的圓極化濾波透射陣天線，解決了現(xiàn)有技術(shù)中圓極化饋源天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜、實現(xiàn)繁瑣的問題。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種采用線極化饋源的圓極化濾波透射陣天線，包括：

饋源天線，用于輻射出線極化電磁波；

透射陣，所述透射陣采用了天線-濾波器-天線技術(shù)的頻率選擇表面(AFA?FSS)單元；天線-濾波器-天線頻率選擇表面(AFAFSS)的周期單元從底端到頂端依次由一個矩形濾波貼片天線作為線極化接收天線、兩個級聯(lián)基片集成波導(dǎo)(SIW)諧振腔作為濾波器和一個寬帶圓極化天線作為圓極化發(fā)射天線構(gòu)成的層級金屬結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述饋源天線采用線極化矩形波導(dǎo)喇叭天線以實現(xiàn)線極化電磁波輻射。

進一步地，所述圓極化發(fā)射天線設(shè)置在第一介質(zhì)基板上，所述線極化接收天線設(shè)置在第二介質(zhì)基板上，兩個級聯(lián)基片集成波導(dǎo)(SIW)諧振腔濾波器位于所述第一介質(zhì)基板和所述第二介質(zhì)基板之間。

進一步地，所述第一介質(zhì)基板下表面與中間兩個級聯(lián)基片集成波導(dǎo)(SIW)諧振腔濾波器的上表面之間通過第一粘合層粘合連接，所述第二介質(zhì)基板上表面與中間兩個級聯(lián)基片集成波導(dǎo)(SIW)諧振腔濾波器的下表面之間通過第二粘合層粘合連接。

進一步地，所述線級化接收天線上蝕刻有一個對稱U形槽，所述圓級化發(fā)射天線上蝕刻有一個非對稱U形槽。

進一步地，所述線級化接收天線和所述圓級化發(fā)射天線上設(shè)置有中空的金屬管，兩個級聯(lián)基片集成波導(dǎo)(SIW)諧振腔濾波器上設(shè)置有通孔；兩個中空的金屬管與兩個級聯(lián)基片集成波導(dǎo)(SIW)諧振腔濾波器上的通孔相連接。

進一步地，兩個級聯(lián)基片集成波導(dǎo)(SIW)諧振腔濾波器上位于通孔一側(cè)設(shè)置有矩形槽，兩個級聯(lián)基片集成波導(dǎo)(SIW)諧振腔濾波器通過矩形槽實現(xiàn)級聯(lián)。

進一步地，通過旋轉(zhuǎn)所述圓級化發(fā)射天線來實現(xiàn)相位補償。

進一步地，所述第一粘合層和所述第二粘合層采用半固化片。