一种双极化介质谐振器天线制造技术

本发明专利技术适用于天线技术领域，提供了一种双极化谐振器天线，包括：介质基板、设置在所述介质基板上的介质谐振器、设置在所述介质谐振器的馈电结构，其中，所述介质谐振器为长方体介质谐振器，所述馈电结构包括结构一致的第一馈电单元及第二馈电单元，所述第一馈电单元及第二馈电单元分别设置在所述长方体介质谐振器的相邻两个侧面上，所述第一馈电单元与第一馈电端口电连接，所述第二馈电单元与第二馈电端口电连接，在所述第一馈电端口馈电产生的或者由所述第一馈电端口接收的线极化波与由所述第二馈电端口馈电产生的或在所述第二馈电端口接收的线极化波的极化方向正交。本发明专利技术中，采用两个结构一致的馈电单元，可实现双极化效果，一致性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天线
，尤其涉及一种双极化介质谐振器天线。
技术介绍
现代无线通信技术和军事装备高新技术的不断发展，对系统装备的小型化、集成化、可靠性等方面的要求越来越高。天线作为无线通信系统中必不可缺的部件，其性能直接影响整个系统的工作能力。由于介质谐振器天线采用非金属材料的介质制备而成，介质的介电常数可选范围较多，采用高介质常数材料制备介质谐振器天线可以缩小天线的体积；而介质谐振器天线的几何外形也多样化，可设计组合多种形状，具有设计灵活度高，尺寸小等优点；此外，由于介质谐振器天线辐射面大，没有导体欧姆损耗，自身的介质损耗比较小，辐射效率高，介质谐振器天线可广泛应用于多种无线系统中，例如卫星通信系统、雷达系统等。近年来，双极化介质谐振器天线由于在一个天线单元中实现两个天线的功能可增大信道容量，提高天线链路性能而引起广泛关注。现有报道中，通常用不同的馈电结构实现双极化介质谐振器，但这类方法制备过程较复杂，调节过程较麻烦，两个馈电结构的一致性难以保证。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种双极化介质谐振器天线，旨在解决现有技术中两个馈电结构一致性不高的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种双极化谐振器天线，包括：介质基板、
设置在所述介质基板上的介质谐振器、设置在所述介质谐振器的馈电结构，其中，所述介质谐振器为长方体介质谐振器，所述馈电结构包括结构一致的第一馈电单元及第二馈电单元，所述第一馈电单元及第二馈电单元分别设置在所述长方体介质谐振器的相邻两个侧面上，所述第一馈电单元与第一馈电端口电连接，所述第二馈电单元与第二馈电端口电连接；当所述第一馈电端口为工作端口时产生或接收一个线极化波；当所述第二馈电端口为工作端口时产生或接收另一个线极化波，在所述第一馈电端口馈电产生的或者由所述第一馈电端口接收的线极化波与由所述第二馈电端口馈电产生的或在所述第二馈电端口接收的线极化波的极化方向正交。在本专利技术所述的双极化谐振器天线中，所述长方体介质谐振器的尺寸为：l*h*w，其中，所述l、w及h分别为所述长方体介质谐振器的长、宽及高，所述l等于w。在本专利技术所述的双极化谐振器天线中，所述第一馈电单元包括第一金属带线，所述第二馈电单元包括第二金属带线，所述第一金属带线与所述第二金属带线具有相同的尺寸且关于所在的侧面垂直中心线对称。在本专利技术所述的双极化谐振器天线中，所述第一馈电单元还包括第一探针，所述第二馈电单元还包括第二探针，所述第一探针与第二探针的型号一致，所述第一探针设置在所述第一金属带线的中部，所述第二探针设置在所述第二金属带线的中部。在本专利技术所述的双极化谐振器天线中，所述第一金属带线的下端与其所在侧面的底边齐平设置，所述第二金属带线与其所在侧面的底边齐平设置。在本专利技术所述的双极化谐振器天线中，所述介质基板的远离所述长方体介质谐振器的一侧为金属层，该金属层作为天线的反射地和所述第一及第二馈电端口的接地端。在本专利技术所述的双极化谐振器天线中，所述第一探针及第二探针沿所述介质基板方向均设置有延伸部，所述介质基板设置有分别供所述延伸部电连接至所述第一馈电端口及第二馈电端口的通孔。在本专利技术所述的双极化谐振器天线中，所述金属层的对应通孔的位置分别设置有孔径大于所述通孔的圆孔，所述圆孔分别用于供所述第一馈电端口与第二馈电端口的信号与地的隔离。在本专利技术所述的双极化谐振器天线中，所述第一金属带线及所述第二金属带线的宽度H均小于或等于所述长方体介质谐振器的高h的1/10到1/8。在本专利技术所述的双极化谐振器天线中，所述介质基板的介电常数小于所述长方体介质谐振器的介电常数。在本专利技术实施例中，由于采用长方体介质谐振器，将两个馈电单元分别设置在长方体介质谐振器的相邻两侧面中，两个馈电单元的结构一致，在该第一馈电单元的馈电端口馈电产生(作为发射天线)或者接收至第一馈电端口(作为接收天线)的线极化波与在第二馈电单元的馈电端口馈电产生(作为发射天线)或者接收至第二馈电端口(作为接收天线)的线极化波极化方向正交，可实现双极化效果，一致性好。附图说明图1是本专利技术的一种双极化介质谐振器天线的立体结构示意图；图2A是本专利技术的一种双极化介质谐振器天线的介质谐振器在一工作模式下的电磁场分布图；图2B是本专利技术的一种双极化介质谐振器天线的介质谐振器在另一工作模式下的电磁场分布图；图3是本专利技术的一种双极化介质谐振器天线的两个馈电端口的端口反射系数及两馈电端口间的隔离图；图4A是本专利技术的一种双极化介质谐振器天线的两个极化的增益图；图4B是本专利技术的一种双极化介质谐振器天线的两个极化的方向图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例中，一种双极化谐振器天线包括：介质基板、设置在所述介质基板上的介质谐振器、设置在所述介质谐振器的馈电结构，其中，所述介质谐振器为长方体介质谐振器，所述馈电结构包括结构一致的第一馈电单元及第二馈电单元，所述第一馈电单元及第二馈电单元分别设置在所述长方体介质谐振器的相邻两个侧面上，所述第一馈电单元与第一馈电端口电连接，所述第二馈电单元与第二馈电端口电连接，当所述第一馈电端口为工作端口时产生或接收一个线极化波；当所述第二馈电端口为工作端口时产生或接收另一个线极化波，在所述第一馈电端口馈电产生的或者由所述第一馈电端口接收的线极化波与由所述第二馈电端口馈电产生的或在所述第二馈电端口接收的线极化波的极化方向正交。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一图1示出了本专利技术的一种双极化介质谐振器天线的立体结构示意图，包括：介质基板1、设置在该介质基板1上的介质谐振器2、设置在该介质谐振器2的馈电结构3。具体地，该介质谐振器2为长方体介质谐振器2，如图1所示，该长方体介质谐振器的尺寸为l*w*h，其中，该l、w及h分别为长方体的长、宽、高。优选地，该长方体介质谐振器的上底面及下底面为正方形，即l＝w，长方体的长度等于宽度。进一步优选地，该长方体介质谐振器的介电常数εr为38，损耗角2.5×10-4。该长方体介质谐振器紧贴该介质基板1的上表面设置，即长方体介质谐振器的下底面与该介质基板1的上表面叠放设置。具体地，该长方体介质谐振器2同时存在三个维度上的TEmn(s+δ)和TMmn(s+δ)
模，其中，上述m，n和δ分别是该介质谐振器2在x，y，z三个方向上的半波数。优选地，该馈电结构3包括第一馈电单元31及第二馈电单元32，第一馈电单元31与第二馈电单元32的结构一致。其中，该第一馈电单元31及第二馈电单元32分别设置在该长方体介质谐振器的两相邻侧面上，第一馈电单元31设置在上述两相邻侧面的一个侧面21上，该第二馈电单元32设置在上述两相邻侧面的另一侧面22上。具体地，该双极化介质谐振器天线包括双极化馈电端口，即包括第一馈电端口及第二馈电端口(图中未示)，所述第一馈电端口及第二馈电端口可分别单独或同时工作，可单独作为工作端口(输入/输出端口)或同时作为工作端口。具体地，该第一馈电单元31包括第一金属带线311、第一探针312，该第二馈电单元32包括第二金属带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极化谐振器天线，其特征在于，包括：介质基板、设置在所述介质基板上的介质谐振器、设置在所述介质谐振器的馈电结构，其中，所述介质谐振器为长方体介质谐振器，所述馈电结构包括结构一致的第一馈电单元及第二馈电单元，所述第一馈电单元及第二馈电单元分别设置在所述长方体介质谐振器的相邻两个侧面上，所述第一馈电单元与第一馈电端口电连接，所述第二馈电单元与第二馈电端口电连接，当所述第一馈电端口为工作端口时产生或接收一个线极化波；当所述第二馈电端口为工作端口时产生或接收另一个线极化波，在所述第一馈电端口馈电产生的或者由所述第一馈电端口接收的线极化波与由所述第二馈电端口馈电产生的或在所述第二馈电端口接收的线极化波的极化方向正交。

【技术特征摘要】
1.一种双极化谐振器天线，其特征在于，包括：介质基板、设置在所述介质基板上的介质谐振器、设置在所述介质谐振器的馈电结构，其中，所述介质谐振器为长方体介质谐振器，所述馈电结构包括结构一致的第一馈电单元及第二馈电单元，所述第一馈电单元及第二馈电单元分别设置在所述长方体介质谐振器的相邻两个侧面上，所述第一馈电单元与第一馈电端口电连接，所述第二馈电单元与第二馈电端口电连接，当所述第一馈电端口为工作端口时产生或接收一个线极化波；当所述第二馈电端口为工作端口时产生或接收另一个线极化波，在所述第一馈电端口馈电产生的或者由所述第一馈电端口接收的线极化波与由所述第二馈电端口馈电产生的或在所述第二馈电端口接收的线极化波的极化方向正交。2.根据权利要求1所述的双极化谐振器天线，其特征在于，所述长方体介质谐振器的尺寸为：l*h*w，其中，所述l、w及h分别为所述长方体介质谐振器的长、宽及高，所述l等于所述w。3.根据权利要求2所述的双极化谐振器天线，其特征在于，所述第一馈电单元包括第一金属带线，所述第二馈电单元包括第二金属带线，所述第一金属带线与所述第二金属带线具有相同的尺寸且关于所在的侧面垂直中心线对称。4.根据权利要求3所述的双极化谐振器天线，其特征在于，所述第一馈电单元还包括第一探针，所述第二馈电单元还包括第二探针，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐慧，陈建新，葛杰，褚慧，陆清源，杨汶汶，李文华，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32