一种宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线制造技术

本发明专利技术公开了一种宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线，解决了现有技术中目前的圆极化介质谐振器天线均无法同时覆盖两个或两个以上已公布的毫米波通信频段的技术问题。以上已公布的毫米波通信频段的技术问题。以上已公布的毫米波通信频段的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线


[0001]本专利技术涉及天线
，尤其涉及一种宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线。

技术介绍

[0002]随着通信技术的发展，毫米波频段已成为第五代通信技术的关键频段之一。而天线作为无线通信系统中的射频前端元件，起到了将高频电流信号转换为空间电磁辐射的重要作用，其工作频段也必将会拓展到毫米波频段。在毫米波频段，无线通信系统对天线提出了更高的要求，比如宽频带、多频段、低损耗和高增益等。然而，随着频率的升高，电导体天线的趋肤效应会越来越明显，欧姆损耗也会随之上升，这就导致了电导体天线的辐射效率会随着频率的升高而下降。介质谐振器天线以低损耗介电陶瓷等非导体材料为辐射体，避免了辐射体结构中的欧姆损耗。因此，介质谐振器天线可以在毫米波频段保持较高的辐射效率，从而降低了系统的功耗。但是，目前的圆极化介质谐振器天线均无法同时覆盖两个或两个以上已公布的毫米波通信频段。

技术实现思路

[0003]本专利技术通过提供一种宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线，解决了现有技术中目前的圆极化介质谐振器天线均无法同时覆盖两个或两个以上已公布的毫米波通信频段的技术问题。
[0004]本专利技术提供了一种宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线，包括：介质基片、设置于所述介质基片背面的微带线、设置于所述介质基片正面的金属接地板及设置于所述接地板上层中心位置的介质块；所述微带线沿着所述介质基片的水平面中垂线对称分布；所述接地板完全覆盖所述介质基片；在所述接地板上有修正十字花型缝隙；所述修正十字花型缝隙包括：修正十字缝隙和花型缝隙；所述修正十字缝隙包含环形缝隙和周向分布于所述环形缝隙外侧的缝隙枝节；所述花型缝隙包含拥有扇形臂或者矩形臂的蝶型缝隙和拥有扇形臂或者矩形臂的领结形金属片；所述蝶型缝隙在所述环形缝隙的内侧；所述领结形金属片分布在所述蝶型缝隙中。
[0005]具体来说，所述环形缝隙为圆环形缝隙或者方环形缝隙。
[0006]具体来说，所述缝隙枝节为矩形缝隙枝节或者扇形缝隙枝节。
[0007]具体来说，所述修正十字花型缝隙还包括：弧形缝隙；所述弧形缝隙对称分布在所述缝隙枝节的外侧。
[0008]具体来说，所述弧形缝隙为圆弧形缝隙或者L型弧形缝隙。
[0009]具体来说，所述微带线包含六边形金属片和矩形金属片；所述矩形金属片同时连接于所述六边形金属片的边和所述介质基片的边；所述介质基片的边即为馈电端口。
[0010]具体来说，所述介质块为矩形介质块或者圆柱形介质块。
[0011]具体来说，所述介质块为采用热压炉烧结的介电陶瓷，且相对介电常数为5～9。
[0012]本专利技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0013]修正十字花型缝隙中位于介质块正下方的修正十字缝隙可以在低频段(25GHz附近)同时激励出介质块的一对主模式——和，以产生圆极化的辐射。此外，修正十字缝隙作为辐射体可以在低频段(27.5GHz附近)产生新的圆极化辐射，此时缝隙谐振模式的电场主要集中在修正十字缝隙的环形缝隙中，而周向分布于环形缝隙外侧的缝隙枝节上的电场主要是为修正十字缝隙的缝隙谐振模式提供满足圆极化条件的相位差；由修正十字缝隙激励的和模式产生的圆极化辐射和由修正十字缝隙的缝隙辐射产生的圆极化在低频段相互融合，从而实现低频宽带圆极化辐射特性。
[0014]此外，修正十字花型缝隙中的花型缝隙可以在高频段(37GHz附近)同时激励出介质块的一对高次模式——和模式，从而使该介质谐振器天线在高频段(37GHz附近)产生圆极化辐射；另外，花型缝隙本身作为辐射体可以在高频段(40GHz附近)产生新的圆极化辐射，此时花型缝隙上的电场主要集中在花型缝隙的领结形金属片周围，而蝶型缝隙的作用是为花型缝隙的缝隙谐振模式提供满足圆极化条件的相位差；由花型缝隙激励的和模式产生的圆极化辐射和由花型缝隙的缝隙辐射产生的圆极化在高频段相互融合，从而实现高频宽带圆极化辐射特性。
[0015]综上所述，本专利技术首先采用修正十字花型缝隙同时激励出介质块的一对主模式和一对高次模式，实现了该介质谐振器天线的双频圆极化特性；并且利用修正十字花型缝隙自身的缝隙辐射进一步展宽了该介质谐振器天线的双频圆极化带宽，使得该介质谐振器天线具有双频宽带圆极化辐射特性，有效解决了现有技术中目前的圆极化介质谐振器天线均无法同时覆盖两个或两个以上已公布的毫米波通信频段的技术问题。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例提供的宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线的主视图；
[0017]图2为本专利技术实施例提供的宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线的俯视图；
[0018]图3为本专利技术实施例提供的宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线的仰视图；
[0019]图4为本专利技术实施例提供的宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线的端口反射系数的仿真结果示意图；
[0020]图5为本专利技术实施例提供的宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线的定向辐射轴比的仿真结果示意图；
[0021]图6为本专利技术实施例提供的宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线的定向辐射增益的仿真结果示意图；
[0022]图7为本专利技术实施例提供的宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线的辐射效率的仿真结果示意图；
[0023]其中，1
‑
介质块，2
‑
接地板，3
‑
介质基片，4
‑
六边形金属片，5
‑
矩形金属片，6
‑
修正十字缝隙，7
‑
花型缝隙，8
‑
弧形缝隙，9
‑
馈电端口。
具体实施方式
[0024]本专利技术实施例通过提供一种宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线，解决了现有
技术中目前的圆极化介质谐振器天线均无法同时覆盖两个或两个以上已公布的毫米波通信频段的技术问题。
[0025]本专利技术实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0026]修正十字花型缝隙中位于介质块正下方的修正十字缝隙可以在低频段(25GHz附近)同时激励出介质块的一对主模式——和，以产生圆极化的辐射。此外，修正十字缝隙作为辐射体可以在低频段(27.5GHz附近)产生新的圆极化辐射，此时缝隙谐振模式的电场主要集中在修正十字缝隙的环形缝隙中，而周向分布于环形缝隙外侧的缝隙枝节上的电场主要是为修正十字缝隙的缝隙谐振模式提供满足圆极化条件的相位差；由修正十字缝隙激励的和模式产生的圆极化辐射和由修正十字缝隙的缝隙辐射产生的圆极化在低频段相互融合，从而实现低频宽带圆极化辐射特性。
[0027]此外，修正十字花型缝隙中的花型缝隙可以在高频段(37GHz附近)同时激励出介质块的一对高次模式——和模式，从而使该介质谐振器天线在高频段(37GHz附近)产生圆极化辐射；另外，花型缝隙本身作为辐射体可以在高频段(40GHz附近)产生新的圆极化辐射，此时花型缝隙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线，其特征在于，包括：介质基片、设置于所述介质基片背面的微带线、设置于所述介质基片正面的金属接地板及设置于所述接地板上层中心位置的介质块；所述微带线沿着所述介质基片的水平面中垂线对称分布；所述接地板完全覆盖所述介质基片；在所述接地板上有修正十字花型缝隙；所述修正十字花型缝隙包括：修正十字缝隙和花型缝隙；所述修正十字缝隙包含环形缝隙和周向分布于所述环形缝隙外侧的缝隙枝节；所述花型缝隙包含拥有扇形臂或者矩形臂的蝶型缝隙和拥有扇形臂或者矩形臂的领结形金属片；所述蝶型缝隙在所述环形缝隙的内侧；所述领结形金属片分布在所述蝶型缝隙中。2.如权利要求1所述的宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线，其特征在于，所述环形缝隙为圆环形缝隙或者方环形缝隙。3.如权利要求1所述的宽带双频圆极化毫米波介质谐振器天线，其特征在于，所述缝隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：张经纬，黄润泽，徐明，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：