一种Ka双圆极化天线单元及平板阵列天线制造技术

本发明专利技术公开了一种Ka双圆极化天线单元及平板阵列天线，包括由上到下依次排列的辐射贴片层、缝隙耦合层、波导传输层和馈电网络层；辐射贴片层上设置有若干微带线结构，微带线结构包括第一微带线和第二微带线，第一微带线和第二微带线形成电场正交分量的90

【技术实现步骤摘要】
一种Ka双圆极化天线单元及平板阵列天线


[0001]本专利技术涉及电子信息
，具体涉及一种Ka双圆极化天线单元及平板阵列天线。

技术介绍

[0002]Ka双圆极化馈源早期主要应用在抛物面天线，通过抛物反射面的反射，使口径面上电场的等相位面分布均匀，再通过馈源喇叭到收发信机间的波导腔中的圆极化隔片，实现极化切换。但是这种结构存在剖面高度要求，及对收发信机有一体化要求。对现在便携站设备追求的小型化、结构体积有限制的并不实用；且对收发信机的设计有一体化要求，若单独分离式的接收机和发射机，此圆极化隔片切换极化方式也不能满足要求。
[0003]因此，亟需设计一种小型化，厚度较薄的Ka平板天线。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种Ka双圆极化天线单元，依靠每一个双圆极馈源来形成双圆极化，不依靠馈源波导极化隔板，达到降低天线结构厚度。
[0005]此外，本专利技术还提供由上述Ka双圆极化天线单元阵列构成的平板阵列天线。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]一种Ka双圆极化天线单元，包括由上到下依次排列的辐射贴片层、缝隙耦合层、波导传输层和馈电网络层；
[0008]辐射贴片层包括第一基板，所述第一基板上设置有若干微带线结构，所述微带线结构包括第一微带线和第二微带线，所述第一微带线和第二微带线形成电场正交分量的90
°
相位差；
[0009]所述缝隙耦合层包括第二基板，所述第二基板上设置有与微带线结构相对应的溃源凹槽，所述缝隙耦合层与辐射贴片层之间在外力作用下发生相对位移，通过相对位移实现与溃源凹槽相对应的微带线结构在天线的左旋极化和右旋极化之间切换；所述溃源凹槽与第一基板构成线极化馈源；所述溃源凹槽与第一基板构成线极化馈源；
[0010]所述馈电网络层和波导传输层用于电磁波的传输。
[0011]本专利技术所述的相对位移为辐射贴片层与缝隙耦合层的相对位置改变，包括相对平移或相对转动等，其中，相对平移可以是缝隙耦合层固定不动，辐射贴片层在水平推力的作用下水平移动；相对转动以是缝隙耦合层固定不动，辐射贴片层，绕自身中心轴线转动，是原本处于左旋圆极化微带线或右旋圆极化微带线的微带线结构通过转动切换至右旋圆极化微带线或左旋圆极化微带线。
[0012]本专利技术通过设置缝隙耦合层与辐射贴片层之间在外力作用下发生相对位移，通过相对位移实现与溃源凹槽相对应的微带线结构在天线的左旋极化和右旋极化之间切换。
[0013]即，本专利技术的Ka双圆极化天线单元的双圆极化直接利用双圆极化馈源结合馈电网络进行组阵，这种结构的阵列天线形成依靠每一个双圆极馈源来形成双圆极化，可以看做
是由若干个双圆极化馈源拼接而成，不依靠馈源波导极化隔板实现双圆极化。
[0014]进一步地，微带线结构包括第一微带线和第二微带线，所述第一微带线和第二微带线均为长条矩形，所述第一微带线和第二微带线垂直交叉，形成电场正交分量的90
°
相位差；其中，左旋圆极化微带线的线极化正交分量的相位差为
‑
90
°
，右旋圆极化微带线的线极化正交分量的相位差为+90
°
。
[0015]进一步地，第一微带线和第二微带线的形状为条形，可以是长条矩形，第一微带线和第二微带线也可以是其他形状，只要能满足左旋圆极化微带线的线极化正交分量的相位差为
‑
90
°
，右旋圆极化微带线的线极化正交分量的相位差为+90
°
即可。
[0016]进一步地，所述辐射贴片层上微带线结构包括按一定规则均匀排列的圆极化微带线，所述辐射贴片层上微带线结构包括左旋圆极化微带线和右旋圆极化微带线；所述缝隙耦合层与辐射贴片层之间在外力作用下发生相对位移，通过相对位移使微带线与溃源凹槽相对应，实现左旋圆极化或右旋圆极化。
[0017]本专利技术通过在辐射贴片层同时设置左旋圆极化微带线和右旋圆极化微带线，通过外力驱使即可实现缝隙耦合层与辐射贴片层之间在外力作用下发生相对位移，通过相对位移实现左旋圆极化微带线或右旋圆极化微带线与溃源凹槽相对应。
[0018]即，本专利技术的Ka双圆极化天线单元的双圆极化直接利用双圆极化馈源结合馈电网络进行组阵，这种结构的阵列天线形成依靠每一个双圆极馈源来形成双圆极化，可以看做是由若干个双圆极化馈源拼接而成，不依靠馈源波导极化隔板，达到降低天线结构厚度，Ka波段平板天线也能实现极化切换目的。
[0019]进一步地，实现左旋圆极化的微带线结构按阵列方式排列，实现右旋圆极化的微带线结构按阵列方式排列，左旋圆极化微带线的线极化正交分量的相位差为
‑
90
°
，右旋圆极化微带线的线极化正交分量的相位差为+90
°
。
[0020]例如：左旋圆极化微带线按阵列方式排列，所述右旋圆极化微带线按阵列方式排列。
[0021]进一步地，左旋圆极化微带线和右旋圆极化微带线均分别按矩阵方式排列。
[0022]左旋圆极化微带线和右旋圆极化微带线的数量可以相同或不相同，所述溃源凹槽的数量与左旋圆极化微带线或右旋圆极化微带线的数量一致或不一致，为了便于切换左旋圆极化微带线和右旋圆极化微带线，优选左旋圆极化微带线和右旋圆极化微带线的数量相同，溃源凹槽的数量与左旋圆极化微带线或右旋圆极化微带线的数量一致。
[0023]左旋圆极化微带线和右旋圆极化微带线采用上述的矩阵方式排列，可排列在同一天线材质上，也可排列不在同一天线材质上，便于通过外力实现缝隙耦合层与辐射贴片层之间在外力作用下发生相对位移，通过相对位移实现左旋圆极化微带线或右旋圆极化微带线与溃源凹槽相对应，能够提高操作的方便性。
[0024]进一步地，辐射贴片层上微带线结构包括左旋圆极化微带线或右旋圆极化微带线；所述缝隙耦合层与辐射贴片层之间在外力作用下发生相对位移，可以是发生相对转动，通过相对位移实现与溃源凹槽相对应的微带线结构在天线的左旋极化和右旋极化之间切换。
[0025]进一步地，波导传输层包括第三基板，所述第三基板上设置有与溃源凹槽相配合的通孔，当阵列排列时，通孔与溃源凹槽一一对应，通孔和溃源凹槽可以采用不一样口径，
所述通孔与溃源凹槽构成电磁波线极化传输的波导腔。
[0026]进一步地，馈电网络层包括第四基板，所述第四基板上设置有与波导传输层实现电磁波传输的传输凹槽。
[0027]进一步地，辐射贴片层采用天线材质制成，天线材质可以是聚四氟乙烯+玻璃纤维等混合材料制成，由于该天线材质为本领域公知，就不赘述，所述缝隙耦合层、波导传输层和馈电网络层均采用导电金属制成。
[0028]一种平板阵列天线，所述平板阵列天线上上预设排布多个上述的Ka双圆极化天线单元。
[0029]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0030]1、本专利技术的Ka双圆极化天线单元通过将左旋极化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ka双圆极化天线单元，其特征在于，包括由上到下依次排列的辐射贴片层(1)、缝隙耦合层(2)、波导传输层(3)和馈电网络层(4)；所述辐射贴片层(1)包括第一基板(11)，所述第一基板(11)上设置有若干微带线结构(12)，所述微带线结构(12)包括第一微带线(121)和第二微带线(122)，所述第一微带线(121)和第二微带线(122)形成电场正交分量的90
°
相位差；所述缝隙耦合层(2)包括第二基板(21)，所述第二基板(21)上设置有与微带线结构(12)相对应的溃源凹槽(22)，所述缝隙耦合层(2)与辐射贴片层(1)之间在外力作用下发生相对位移，通过相对位移实现与溃源凹槽(22)相对应的微带线结构(12)在天线的左旋极化和右旋极化之间切换；所述溃源凹槽(22)与第一基板(11)构成线极化馈源；所述溃源凹槽(22)与第一基板(11)构成线极化馈源；所述馈电网络层(4)和波导传输层(3)用于电磁波的传输。2.根据权利要求1所述的一种Ka双圆极化天线单元，其特征在于，所述第一微带线(121)和第二微带线(122)均为长条矩形，所述第一微带线(121)和第二微带线(122)垂直交叉，形成电场正交分量的90
°
相位差；其中，左旋圆极化微带线的线极化正交分量的相位差为
‑
90
°
，右旋圆极化微带线的线极化正交分量的相位差为+90
°
。3.根据权利要求2所述的一种Ka双圆极化天线单元，其特征在于，所述第一微带线(121)和第二微带线(122)的形状为条形。4.根据权利要求1所述的一种Ka双圆极化天线单元，其特征在于，所述辐射贴片层(1)上微带线结构(12)包括按一定规则均匀排列的圆极化微带线，所述辐射贴片层(1)上微带线结构(12)包括左旋圆极化微带线和右旋圆极...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓杰，陈柯佛，罗豪，
申请(专利权)人：成都卫讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：