一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线制造技术

本发明专利技术涉及滤波天线领域，具体涉及一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线，包括介质填充波导，所述介质填充波导的输入端设置有用于连接外部器件的馈电部件，辐射端嵌入设置有极化调整介质块，所述介质填充波导上设置有若干金属调节柱，若干所述金属调节柱从相对设置的两个面上伸入所述介质填充波导，一一对应形成若干相互耦合的谐振器结构，过渡结构简单、紧凑、易于实现，有利于通过调整每一级反足成对设置的金属调节柱伸入介质填充波导的长度，调节各级谐振器的电性能、谐振频率、传输零点、滤波极点和谐振器间的耦合系数，使该结构的圆极化滤波天线适应于不同频率波段的低功耗输出。

A compact dielectric filled waveguide circular polarization filter antenna

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线
本专利技术涉及滤波天线领域，具体涉及一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线。
技术介绍
天线作为一种收发电磁波的关键装置，其电磁性能的好坏直接影响着无线通信系统的优劣，滤波器作为无线通信系统中不可缺少的选频器件，被广泛应用于各种无线通信系统中，在大多数无线通信系统中，滤波器和天线作为两个尺寸较大的关键器件，通常是独立设计，滤波器通常直接接在天线的输入或者输出端口，通过级联方式使用，天线和滤波器的尺寸和性能决定了整个通信系统的性能。目前，随着无线通信和电子技术的精进和成熟，无线通信系统正朝着轻、薄、短和小的方向发展，但是，传统的天线和滤波器的尺寸较大，重量较重，难以进行一体化设计，同时，当天线和滤波器级联使用时，容易出现阻抗失配，影响系统性能的情况，所以，如何将天线和滤波器集成设计成具有辐射、阻抗匹配和滤波功能的滤波天线，在保证滤波器和天线电性能情况下，减小它们的尺寸和重量、改进接口方式，成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线，包括介质填充波导，所述介质填充波导的输入端设置有用于连接外部器件的馈电部件，辐射端嵌入设置有极化调整介质块，所述介质填充波导上设置有若干金属调节柱，若干所述金属调节柱从相对设置的两个面上伸入所述介质填充波导，一一对应形成若干相互耦合的谐振器结构。r>本专利技术的一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线，通过采用介质填充波导作为主体，相比于一般的空气填充波导，尺寸更小，结构更紧凑；通过同轴设置的馈电部件和极化调整介质块，辐射出圆极化电磁波，不仅过渡结构简单、紧凑、易于实现，而且克服了现有电场耦合圆极化天线馈电点不在天线的几何轴线上，相位中心和馈电点距离较远，导致天线尺寸较大的技术问题；通过采用金属调节柱从介质填充波导上相对设置的两个面上插入，使反足成对设置的金属调节柱一一对应构成多级谐振器，各谐振器之间直接进行耦合，不仅使结构更紧凑，而且有利于通过调整每一级反足成对设置的金属调节柱伸入介质填充波导的长度，调节各级谐振器的电性能、谐振频率、传输零点、滤波极点和谐振器间的耦合系数，使该结构的圆极化滤波天线适应于不同频率波段的低功耗输出。作为本专利技术的优选方案，若干所述金属调节柱伸入所述介质填充波导的长度不同。通过将金属调节柱调整到合适的尺寸，使每一级反足成对设置的金属调节柱同时产生谐振模式和非谐振模式，谐振模式即TE20波用于产生滤波极点，非谐振模式即TE10波用于产生传输零点，使非谐振模式工作于波导的截止频率以压缩伪相应，保证该结构圆极化滤波天线的滤波电性能，减少其滤波部分的尺寸。作为本专利技术的优选方案，所述介质填充波导的同一面上，每两个相邻所述金属调节柱之间距离相等和/或不等。使得各反足成对设置的金属调节柱能够形成具有不同电性能的谐振器，进一步扩大该圆极化滤波天线的适用范围。作为本专利技术的优选方案，所述馈电部件包括介质连接块和设置在所述介质连接块内的弯针，所述弯针至少部分的与所述金属调节柱平行设置，形成磁耦合激励结构。馈电部件的信号通过弯针以磁耦合的方式传递至介质填充波导内，对介质填充波导进行激励，将TEM波转换为介质填充波导中的TE10波，该过渡结构简单紧凑，在减小滤波器结构、保证天线滤波部分工作状态的情况下，克服了现有技术中波导同轴过渡结构复杂的技术问题。作为本专利技术的优选方案，所述极化调整介质块包括介质块和嵌入设置在所述介质块内的极化调整金属片。通过极化调整金属片对输出的电磁波进行极化调整，电场被分解为空间正交的两组分量，幅度相等且场分量相位相差90°，以辐射出圆极化电磁波，过渡结构紧凑，易于实现。作为本专利技术的优选方案，所述介质填充波导包括壳体和设置在所述壳体内的填充材料结构件，所述填充材料结构件包括沿信号传输方向依次设置的立方体结构件和圆柱形结构件。不同形状的填充材料结构件的设置，使形成依次连接的矩形介质填充波导和圆柱形介质填充波导，通过矩形介质填充波导上反足成对设置的金属调节柱，形成谐振频率、耦合系数、传输零点和滤波极点可调的滤波结构，将输入端的TEM波转换为介质填充波导中的TE10波，再通过圆柱形介质填充波导将TE10波转换为TE11波，最后设置在辐射端的极化调整金属片对TE11波进行极化调整，辐射出圆极化电磁波。作为本专利技术的优选方案，所述立方体结构件上设置有与所述金属调节柱适配的连接孔，所述连接孔为通孔结构或盲孔结构。通过改变矩形介质填充波导上连接孔的结构，使反足成对设置的金属调节柱能够满足不同频率波段的低损耗传输，进一步在减小体积的同时提高该圆极化滤波天线滤波部分的使用效果。作为本专利技术的优选方案，所述圆柱形结构件上设置有与所述极化调整介质块适配的限位槽，所述限位槽设置在介质填充波导沿信号传输方向的尾端面上。嵌入式结构的设置极化调整介质块，保证圆极化天线馈电点在天线的几何轴线上，使得当该圆极化滤波天线绕自身轴线旋转时，可使其辐射出的圆极化电磁波在左旋圆极化波与右旋圆极化波之间切换。作为本专利技术的优选方案，所述金属调节柱包括相互连接的限位头和立柱体，所述壳体上设置有与所述限位头适配的限位孔。通过限位头与壳体上的限位孔配合，较容易的实现对伸入填充材料结构件的金属调节柱的深度进行限定。作为本专利技术的优选方案，所述立方体结构件上设置有与所述弯针适配的弯针槽。作为本专利技术的优选方案，所述介质填充波导的输入端设置有用于安装馈电部件和同轴连接器的同轴端口。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线的有益效果是：1、通过采用介质填充波导作为主体，相比于一般的空气填充波导，尺寸更小，结构更紧凑；2、通过同轴设置的馈电部件和极化调整介质块，辐射出圆极化电磁波，不仅过渡结构简单、紧凑、易于实现，而且克服了现有电场耦合圆极化天线馈电点不在天线的几何轴线上，相位中心和馈电点距离较远，导致天线尺寸较大的技术问题；3、通过采用金属调节柱从介质填充波导上相对设置的两个面上插入，使反足成对设置的金属调节柱一一对应构成多级谐振器，各谐振器之间直接进行耦合，不仅使结构更紧凑，而且有利于通过调整每一级反足成对设置的金属调节柱伸入介质填充波导的长度，调节各级谐振器的电性能、谐振频率、传输零点、滤波极点和谐振器间的耦合系数，使该结构的圆极化滤波天线适应于不同频率波段的低功耗输出；4、馈电部件的信号通过弯针以磁耦合的方式传递至介质填充波导内，对介质填充波导进行激励，将TEM波转换为介质填充波导中的TE10波，该过渡结构简单紧凑，在减小滤波器结构、保证天线滤波部分工作状态的情况下，克服了现有技术中波导同轴过渡结构复杂的技术问题。附图说明图1是本专利技术的一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线的结构示意图图2是图1中A-A剖面的结构示意图；图3是本专利技术的一种紧凑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线，其特征在于，包括介质填充波导，所述介质填充波导的输入端设置有用于连接外部器件的馈电部件，辐射端嵌入设置有极化调整介质块，所述介质填充波导上设置有若干金属调节柱，若干所述金属调节柱从相对设置的两个面上伸入所述介质填充波导，一一对应形成若干相互耦合的谐振器结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线，其特征在于，包括介质填充波导，所述介质填充波导的输入端设置有用于连接外部器件的馈电部件，辐射端嵌入设置有极化调整介质块，所述介质填充波导上设置有若干金属调节柱，若干所述金属调节柱从相对设置的两个面上伸入所述介质填充波导，一一对应形成若干相互耦合的谐振器结构。


2.如权利要求1所述的一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线，其特征在于，若干所述金属调节柱伸入所述介质填充波导的长度不同。


3.如权利要求1所述的一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线，其特征在于，所述介质填充波导的同一面上，每两个相邻所述金属调节柱之间距离相等和/或不等。


4.如权利要求1所述的一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线，其特征在于，所述馈电部件包括介质连接块和设置在所述介质连接块内的弯针，所述弯针至少部分的与所述金属调节柱平行设置，形成磁耦合激励结构。


5.如权利要求1所述的一种紧凑型介质填充波导圆极化滤波天线，其特征在于，所述极化调整介质块包括介质块和嵌入设置在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖利，薛伟，符博，周沛翰，冯琳，肖润均，王更生，张婧，蒋立平，
申请(专利权)人：成都雷电微力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51