宽频带圆极化旋转器制造技术

本实用新型专利技术公开了宽频带圆极化旋转器，其单元结构正、反两面均设有第一上导电片和第一下导电片，第二上导电片和第三上导电片以及第二下导电片和第三下导电片；第二和第三上导电片可拼接成第一上导电片，且第一上导电片与第二、第三上导电片分别形成与第一上导电片形状相同的空白区域；第二和第三下导电片可拼接成第一下导电片，且第一下导电片与第二、第三下导电片分别形成与第一下导电片形状相同的空白区域；第一上导电片与第一下导电片之间、第二上导电片与第二下导电片之间分别串联一电感L。本实用新型专利技术的有益效果是，实现线‑圆极化旋转功能，且利用本身的自互补结构实现宽频段的线极化至圆极化的极化旋转，且传输系数高。

【技术实现步骤摘要】
宽频带圆极化旋转器
本技术涉及极化旋转器
，特别是涉及宽频带圆极化旋转器。
技术介绍
极化旋转器用于控制极化方向，在通信等领域应用广泛，目前极化旋转器存在以下缺点：通常的极化旋转器多为多层结构设计，且层与层之间间隔四分之一波长，增加了旋转器的体积和加工组装难度；多数单层设计的极化旋转器反射较大，传输率较低；多数的极化旋转器轴比带宽较窄，无法实现宽带的极化转化特性。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提供了宽频带圆极化旋转器，自互补结构的金属弯折线级联集总器件电感设计实现圆极化旋转功能，利用本身的自互补结构使得透射波轴比带宽较宽，实现宽频段的线极化至圆极化的极化旋转，且传输系数高。宽频带圆极化旋转器，由单元结构排列而成，所述单元结构包括介质基片，所述介质基片正、反两面的中部均设有第一上导电片和第一下导电片，所述正、反两面各自的两侧均分别设有第二上导电片和第三上导电片，且分别设有第二下导电片和第三下导电片；所述第二和第三上导电片可拼接成所述第一上导电片，且所述第一上导电片与所述第二、第三上导电片分别形成与所述第一上导电片形状相同的空白区域；所述第二和第三下导电片可拼接成所述第一下导电片，且所述第一下导电片与所述第二、第三下导电片分别形成与所述第一下导电片形状相同的空白区域；所述第一上导电片与所述第一下导电片之间串联一集总器件，所述第二上导电片与所述第二下导电片之间串联一集总器件。进一步的：所述第一上导电片与所述第一下导电片外形相同且互相对称而设置，所述第二上导电片与所述第二下导电片外形相同且互相对称而设置，所述第三上导电片与所述第三下导电片外形相同且互相对称而设置。进一步的：所述第二上导电片与所述第二下导电片的形状均为直角梯形且互相对称，所述第三上导电片与所述第三下导电片的形状均为直角梯形且互相对称。进一步的：所述单元结构成周期性排列。进一步的：所述单元结构按照4×4的方式成周期性排列。进一步的：所述单元结构为6mm*10mm*3mm规格的长方体。进一步的：所述集总器件为电感。与现有技术相比，本技术的有益效果是：自互补结构的金属弯折线级联集总器件电感设计实现圆极化旋转功能，利用本身的自互补结构使得透射波轴比带宽较宽，实现宽频段的线极化至圆极化的极化旋转，且传输系数高。附图说明图1为本技术实施例所提供的宽频带圆极化旋转器中所述单元结构10的正视图。图2为本技术实施例所提供的宽频带圆极化旋转器中所述单元结构10的后视图。图3为本技术实施例所提供的宽频带圆极化旋转器中所述单元结构10的侧视图。图4为本技术实施例所提供的宽频带圆极化旋转器的正视图。图5为本技术实施例所提供的宽频带圆极化旋转器的侧视图。图6是当45°极化波垂直照射在本技术实施例所提供的宽频带圆极化旋转器表面时，TE波分量和TM波分量的回波损耗仿真结果。图7是当45°极化波垂直照射在本技术实施例所提供的宽频带圆极化旋转器表面时，TE波分量和TM波分量的传输率仿真结果。图8是当45°极化波垂直照射在本技术实施例所提供的宽频带圆极化旋转器表面时，TE波分量和TM波分量的相位仿真结果。图9是当45°极化波垂直照射在本技术实施例所提供的宽频带圆极化旋转器表面时，该极化旋转器透射波的轴比仿真结果。图中编号：1、第一上导电片，2、第一下导电片，3、第二上导电片，4、第三上导电片，5、第二下导电片，6、第三下导电片，7、空白区域，8和9、电感L，10、单元结构，11、介质基片。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1～5所示，宽频带圆极化旋转器，由单元结构10排列而成，所述单元结构10成周期性排列，进一步的方案中，单元结构10为6mm*10mm*3mm规格的长方体，按照4×4的方式成周期性排列。单元结构10包括介质基片11，所述介质基片11正、反两面的中部均设有第一上导电片1和第一下导电片2，所述正、反两面各自的两侧均分别设有第二上导电片3和第三上导电片4，且分别设有第二下导电片5和第三下导电片6；所述第二和第三上导电片(3和4)可拼接成所述第一上导电片1，且所述第一上导电片1与所述第二、第三上导电片(3和4)分别形成与所述第一上导电片1形状相同的空白区域7；所述第二和第三下导电片(5和6)可拼接成所述第一下导电片2，且所述第一下导电片2与所述第二、第三下导电片(5和6)分别形成与所述第一下导电片2形状相同的空白区域7；所述第一上导电片1与所述第一下导电片2之间串联一电感L8，所述第二上导电片3与所述第二下导电片5之间串联一电感L9。优选的实施例中，所述第一上导电片1与所述第一下导电片2外形相同且互相对称而设置，所述第二上导电片3与所述第二下导电片5外形相同且互相对称而设置，所述第三上导电片4与所述第三下导电片6外形相同且互相对称而设置。进一步的方案中，所述第二上导电片3与所述第二下导电片5的形状均为直角梯形且互相对称，所述第三上导电片4与所述第三下导电片6的形状均为直角梯形且互相对称。且四个直角梯形导电片(3、4、5和6)的直角分别与介质基片11的四个角短接，第一上导电片1和第二下导电片2分别与介质基片11的两边短接。对本技术实施例实施过程做进一步描述：本技术实施例由其单元结构10在正切面内周期性排列而成，该单元结构的介质基片可采用FR4板材，其单元结构10外形是6mm*10mm*3mm的长方体,在FR4板材两表面分别覆有第一、第二和第三上导电片(1、3和4)，及第一、第二和第三下导电片(2、5和6)。第二和第三上导电片(3和4)合并后可构成完整的第一上导电片1；第二上导电片3与第一上导电片1之间、第三上导电片4与第一上导电片1之间分别形成的空白区域7的形状均与第一上导电片1的外形相同。第二和第三下导电片(5和6)合并后可构成完整的第一下导电片2；第二下导电片5与第一下导电片2之间、第三下导电片6与第一下导电片2之间分别形成的空白区域7的形状均与第一下导电片2的外形相同。从而单元结构10构成了自互补结构。对于垂直于该结构正切面入射的45°线极化电磁波，可将其电场分解为垂直于由集总器件电感相连接的缝隙的分量即为TE波和平行于由集总器件电感相连接的缝隙的分量即为TM波。对于TE波分量，电场方向沿着电感平行于弯折线，使得该结构对TE极化分量的阻抗呈感性；对于TM波分量，电场方向指向导电片间的空白区域，使得该结构对TM极化分量的阻抗呈容性；因此对于垂直入射的45°线极化波入射，经过该极化旋转器透射后，透射波的TM分量被延迟，TE分量被提前，这样在两个透射分量形成相位差Δφ＝|φTM-φTE|，同时由于集总器件电感的作用，可实现对两极化分量相位差的调控。通过优化单元细胞的尺寸以及集总器件电感的大小，使得Δφ＝90°，且两正交分量幅度相等，则实现了从线极化转换成圆极化。另外由于自互补结构的存在，使得该结构的轴比带宽较宽。图6是当45°极化波垂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.宽频带圆极化旋转器，由单元结构排列而成，所述单元结构包括介质基片，其特征在于：所述介质基片正、反两面的中部均设有第一上导电片和第一下导电片，所述正、反两面各自的两侧均分别设有第二上导电片和第三上导电片，且分别设有第二下导电片和第三下导电片；所述第二和第三上导电片可拼接成所述第一上导电片，且所述第一上导电片与所述第二、第三上导电片分别形成与所述第一上导电片形状相同的空白区域；所述第二和第三下导电片可拼接成所述第一下导电片，且所述第一下导电片与所述第二、第三下导电片分别形成与所述第一下导电片形状相同的空白区域；所述第一上导电片与所述第一下导电片之间串联一集总器件，所述第二上导电片与所述第二下导电片之间串联一集总器件。

【技术特征摘要】
1.宽频带圆极化旋转器，由单元结构排列而成，所述单元结构包括介质基片，其特征在于：所述介质基片正、反两面的中部均设有第一上导电片和第一下导电片，所述正、反两面各自的两侧均分别设有第二上导电片和第三上导电片，且分别设有第二下导电片和第三下导电片；所述第二和第三上导电片可拼接成所述第一上导电片，且所述第一上导电片与所述第二、第三上导电片分别形成与所述第一上导电片形状相同的空白区域；所述第二和第三下导电片可拼接成所述第一下导电片，且所述第一下导电片与所述第二、第三下导电片分别形成与所述第一下导电片形状相同的空白区域；所述第一上导电片与所述第一下导电片之间串联一集总器件，所述第二上导电片与所述第二下导电片之间串联一集总器件。2.根据权利要求1所述的宽频带圆极化旋转器，其特征在于：所述第一上导电片与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国栋，孔芳玲，祝素军，
申请(专利权)人：深圳市华讯方舟雷达技术装备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44