宽波束双圆极化超表面天线单元、实现方法及相控阵天线技术

本发明专利技术公开了一种宽波束双圆极化超表面天线单元、实现方法及相控阵天线，包括天线馈电结构、天线辐射体结构及天线宽波束结构，所述天线馈电结构包括环形带状线、交叉缝隙及金属化过孔，所述天线辐射体结构包括主超表面及寄生超表面，所述天线宽波束结构包括寄生槽和接地柱。本发明专利技术实现宽增益波束和宽轴比波束的双圆极化天线。双圆极化天线。双圆极化天线。

【技术实现步骤摘要】
宽波束双圆极化超表面天线单元、实现方法及相控阵天线


[0001]本专利技术涉及通信领域，特别涉及一种宽波束双圆极化超表面天线单元、实现方法及相控阵天线。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术发展，5G的sub
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6G频段逐渐开始大规模商用，毫米波频段由于带宽更宽，速率更快，受到了广泛的关注，成为学术界和产业界的研究热点。其中一个重要的应用在于卫星通信。由于卫星距离地面远，通信延迟大，通信容量非常有限。为了克服这个问题，目前主流的解决方案是采用毫米波双圆极化宽角扫描相控阵天线。双圆极化天线能有效减小多径效应和雨衰，抗干扰较强，是卫星通信中主要的天线类型；相控阵天线通常采用平板阵列天线形式，剖面低，通过移相器等组件实现电扫描，克服了传统机械扫描的惯性，更适合卫星与地面低延时通信的需求；宽角扫描可以使得相控阵天线的覆盖范围更广，有效减少覆盖所需的天线数量。毫米波双圆极化宽角扫描相控阵天线的主要指标有带宽、波束宽度、扫描角度、轴比等，通常要求天线单元具有宽的增益波束宽度和轴比波束宽度，以及自身能实现左旋或右旋圆极化，并基于此拓展成宽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽波束双圆极化超表面天线单元，其特征在于，包括：天线馈电结构，包括环形带状线、交叉缝隙及金属化过孔，所述环形带状线印制在第一介质基板上，所述第一介质基板的下表面设置下层金属地板，所述交叉缝隙印制在第二介质基板上，所述第二介质基板的上表面印制上层金属地板，所述金属化过孔位于上层金属地板和下层金属地板之间；天线辐射体结构，包括主超表面及寄生超表面，所述主超表面印制在第三介质基板上，所述寄生超表面印制在第四介质基板上，主超表面和寄生超表面构成叠层超表面；天线宽波束结构，包括寄生槽和接地柱，所述寄生槽印制在第四介质基板上，所述寄生超表面设置在寄生槽内，所述接地柱位于寄生槽和上层金属地板之间；所述第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板及第四介质基板按照由下至上的顺序压合一起。2.根据权利要求1所述的宽波束双圆极化超表面天线单元，其特征在于，所述环形带状线为左右对称，所述环形带状线的两端为阻抗变换段，中间环形部分为辐射段。3.根据权利要求1所述的宽波束双圆极化超表面天线单元，其特征在于，所述交叉缝隙由四根缝隙交叉构成，相邻缝隙间隔45
°
，所述交叉缝隙为左右对称结构。4.根据权利要求1所述的宽波束双圆极化超表面天线单元，其特征在于，所述金属化过孔围绕在环形带状线周围，所述第三介质基板的下表面设置金属地板。5.根据权利要求1所述的宽波束双圆极化超表面天线单元，其特征在于，所述主超表面由4
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4个阵列形式排列的第一金属贴片构成，所述寄生超表面由2
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2个阵列形式排列的第二金属贴片构成。6.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨琬琛，吴俊宇，李靖豪，车文荃，薛泉，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：