圆极化天线以及其制备方法技术

本发明专利技术目的在于提供一种圆极化天线以及该圆极化天线的制备方法。本发明专利技术提供的圆极化天线，包括：介质基片，呈正方形，在预定位置处设置有用于馈电穿过的馈电孔，该馈电孔为馈电点；磁性薄膜，均匀涂覆在介质基片的一个正方形侧面上；以及辐射贴片，呈正方形，设置在磁性薄膜上，与馈电连接，其中，磁性薄膜的厚度不大于5um，磁性薄膜的材料为介电常数高于10、磁导率高于1的材料。

【技术实现步骤摘要】
圆极化天线以及其制备方法
本专利技术涉及一种贴片天线，具体涉及一种圆极化天线以及该圆极化天线的制备方法。
技术介绍
众所周知，在科技高速发展的现代社会，包括天线在内的几乎所有的微波元器件的作用都是利用和控制电子的运动来实现的。但由于电子本身特性所限，微带结构的微波器件的结构和集成已经到了极限状态。尤其是微带天线，一般通过特殊规格、形状来实现圆极化特性，目前为止没有直接采用特殊材料来实现圆极化特性。所以人们希望能得到新的材料，可以自由的获得电磁场旋转特性，就像控制半导体中的电子一样，使得电磁场在材料中发生自旋转现象而实现微带贴片天线圆极化辐射效应。虽然电磁波在各向同性和各向异性材料中传播理论已经相当成熟，但是由于一般的材料有spin特性，在其中传播的电磁波就会受到调制而形成交变磁场相位滞后90度的现象，这正是产生圆极化辐射的原因和条件。具有这种自旋现象的圆极化天线可以叫spin-based圆极化微带天线。spin-based圆极化微带天线的结构简单，贴片形状是正方形，微带天线一般采用特殊的机械结构来实现圆极化辐射，例如：贴片切角、贴片挖槽、90度移相馈电网络等，但这些结构的特殊性和复杂性给工程带来很多不便的因素。另，随着通信设备日益小型化的今天，L波段和S波段的微波器件以及天线的尺寸要求越来越小型化、集成化，所以像硅等相对低介电常数的材料已经不能满足小型化的要求。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种圆极化天线以及该圆极化天线的制备方法。本专利技术提供了一种圆极化天线，具有这样的特征，包括：介质基片，呈正方形，在预定位置处设置有用于馈电穿过的馈电孔，该馈电孔为馈电点；磁性薄膜，均匀涂覆在介质基片的一个正方形侧面上；以及辐射贴片，呈正方形，设置在磁性薄膜上，与馈电连接，其中，磁性薄膜的厚度不大于5um，磁性薄膜的材料为介电常数高于10、磁导率高于1的材料。在本专利技术提供的圆极化天线中，还可以具有这样的特征：其中，馈电采用SMA头与馈电点连接。在本专利技术提供的圆极化天线中，还可以具有这样的特征：其中，圆极化天线的工作频率和正方形尺寸以及介电常数之间的关系式为：f为圆极化天线的工作频率，C为光速，b为辐射贴片的尺寸，εr为介质的介电常数，μr为介质的磁导率。在本专利技术提供的圆极化天线中，还可以具有这样的特征：其中，馈电为微带传输线或同轴探针馈电。在本专利技术提供的圆极化天线中，还可以具有这样的特征：其中，预定位置是根据介电常数、天线的工作频率以及正方形尺寸采用三维结构电磁场仿真软件计算得到的。在本专利技术还提供的一种圆极化天线的制备方法，具有这样的特征，包括：步骤一，在呈正方形的介质基片的馈电孔的位置处穿孔；步骤二，对该正方形的介质基片的一个正方形侧面上均匀喷涂磁性材料，形成厚度不大于5um的磁性薄膜；步骤三，将正方形的辐射贴片设置在磁性薄膜上，即获得圆极化天线，其中，磁性薄膜的材料为介电常数高于10、磁导率高于1的材料。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的圆极化天线，因为介质基片和辐射贴片之间加了一层磁性薄膜材料，所以，本专利技术的圆极化天线具有以下优点：1、天线尺寸小于传统天线尺寸；2、具有非常宽的工作带宽；3、具有超宽的3dB轴比波束；4、左旋极化和右旋极化隔离度低于-25dB；5、适合当作卫星星载天线，可以满足各种圆极化指标要求；6、该圆极化天线的工作频段在L波段和S波段。根据本专利技术所涉及的圆极化天线的制备方法，因为仅仅需要在介质基片和辐射贴片之间涂覆一层磁性薄膜材料，所以，本专利技术的磁性薄膜圆极化微带天线不仅制造工艺简单，而且无需任何馈电网络，就可以在合适的位置上直接馈电就可以实现宽带、宽波束低轴比。附图说明图1是本专利技术的实施例一中通过微带传输线对圆极化天线实现馈电；以及图2是本专利技术的实施例二中通过同轴探针对圆极化天线实现馈电。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术圆极化天线以及其制备方法作具体阐述。一种圆极化天线的制备方法，包括以下步骤：步骤一，在呈正方形的介质基片的馈电孔的预定位置处穿孔，预定位置是根据介电常数、天线的工作频率以及正方形尺寸采用三维结构电磁场仿真软件计算得到的，在本实施例中，三维结构电磁场仿真软件为HFSS电磁场专业软件；步骤二，对该正方形的介质基片的一个正方形侧面上均匀喷涂磁性材料，形成厚度不大于5um的磁性薄膜，其中，该磁性薄膜的材料为介电常数高于10、磁导率高于1的材料；步骤三，将正方形的辐射贴片设置在磁性薄膜上，即获得圆极化天线。<实施例一>图1是本专利技术的实施例一中通过微带传输线对圆极化天线实现馈电。如图1所示，圆极化天线10通过微带传输线11进行馈电，微带传输线11采用SMA头对馈电点来馈电。圆极化天线10包括：介质基片12、磁性薄膜13以及辐射贴片14。介质基片12呈正方形，在预定位置处设置有用于微带传输线11穿过的馈电孔，该馈电孔为馈电点。介质基片的材料为复合材料。预定位置是根据介电常数、天线的工作频率以及正方形尺寸采用三维结构电磁场仿真软件计算得到的，在本实施例中，三维结构电磁场仿真软件为HFSS电磁场仿真软件。磁性薄膜13均匀涂覆在介质基片12的一个正方形侧面上。磁性薄膜的厚度不大于5um，磁性薄膜的材料为介电常数高于10、磁导率高于1的材料。在本实施例一中，磁性薄膜13是被喷涂在介质基片12的该正方形侧面上的。另外，磁性薄膜13喷涂的面积至少与辐射贴片14的面积相等。在本实施例一中，磁性薄膜13喷涂的面积与介质基片12的面积相等。辐射贴片14呈正方形，设置在磁性薄膜13上，与微带传输线11连接。辐射贴片14为用光刻腐蚀方法或其他方式制成一定形状的金属贴片。微带传输线11通过边馈的方式与辐射贴片14连接。此时，馈线与辐射贴片14是处于圆极化天线的共同面上。圆极化天线的工作频率和正方形尺寸以及介电常数之间的关系式为：f为圆极化天线的工作频率，C为光速，b为辐射贴片的尺寸，εr为介质的介电常数，μr为介质的磁导率。<实施例二>图2是本专利技术的实施例二中通过同轴探针对圆极化天线实现馈电。如图2所示，圆极化天线20通过同轴探针21进行馈电，同轴探针21采用SMA头对馈电点来馈电。圆极化天线20包括：介质基片22、磁性薄膜23以及辐射贴片24。介质基片22呈正方形，在预定位置处设置有用于同轴探针21穿过的馈电孔，该馈电孔为馈电点。磁性薄膜23均匀涂覆在介质基片22的一个正方形侧面上。磁性薄膜的厚度不大于5um，磁性薄膜的材料为介电常数高于10、磁导率高于1的材料。在本实施例一中，磁性薄膜23是被喷涂在介质基片22的该正方形侧面上的。另外，磁性薄膜23喷涂的面积至少与辐射贴片24的面积相等。在本实施例二中，磁性薄膜23喷涂的面积与介质基片22的面积相等。辐射贴片24呈正方形，设置在磁性薄膜23上，与同轴探针21连接。同轴探针21通过背馈方式与辐射贴片24连接。此时，馈线与辐射贴片24是处于圆极化天线的不同面上。圆极化天线使用方法：在使用时，在圆极化天线未设置有磁性薄膜和辐射贴片的一侧附上作为接地板的金属薄层，馈电(微带传输线11或同轴探针21)采用SMA头对圆极化天线进行馈电。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆极化天线，其特征在于，包括：介质基片，呈正方形，在预定位置处设置有用于馈电穿过的馈电孔，该馈电孔为馈电点；磁性薄膜，均匀涂覆在所述介质基片的一个正方形侧面上；以及辐射贴片，呈正方形，设置在所述磁性薄膜上，与所述馈电连接，其中，所述磁性薄膜的厚度不大于5um，所述磁性薄膜的材料为介电常数高于10、磁导率高于1的材料。

【技术特征摘要】
1.一种圆极化天线，其特征在于，包括：介质基片，呈正方形，在预定位置处设置有用于馈电穿过的馈电孔，该馈电孔为馈电点；磁性薄膜，均匀涂覆在所述介质基片的一个正方形侧面上；以及辐射贴片，呈正方形，设置在所述磁性薄膜上，与所述馈电连接，其中，所述磁性薄膜的厚度不大于5um，所述磁性薄膜的材料为介电常数高于10、磁导率高于1的材料。2.根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于：其中，所述馈电采用SMA头与所述馈电点连接。3.根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于：其中，所述圆极化天线的工作频率和正方形尺寸以及介电常数之间的关系式为：f为所述圆极化天线的工作频率，C为光...

【专利技术属性】
技术研发人员：包乌云，徐朝勇，
申请(专利权)人：中电科微波通信上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31