一种三层折线栅圆极化器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三层折线栅圆极化器，属于宽带罩式圆极化器领域。该三层折线栅圆极化器包含第一、第二和第三折线栅层、以及第一和第二蜂窝状支撑层，其中第一蜂窝状支撑层粘合于第一与第二折线栅层之间，第二蜂窝状支撑层粘合于第二与第三折线层之间，并且第一和第三折线栅层的结构相同。该圆极化器不但具有宽带特性，还同时具有体积小、生产成本低和制作加工简单的优点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种宽带罩式圆极化器，尤其是一种三层折线栅圆极化器。
技术介绍
圆极化器在电子对抗领域具有广泛的应用价值，若将其置于线极化天线的辐射口 面上，可以将线极化波转换成圆极化波。目前常用的罩式圆极化器以四层以上印制板构成 的居多，由于其印制板层数较多，相应地在大批量生产中所花费的成本也比较高。因此，希 望能够设计出一种圆极化器在减少印制板的构成层数的基础上还能实现相同的功能。罩式圆极化器从形式上可以分为三大类折线栅型、栅板型和栅条网格型，它们所 使用的频段各有不同，栅板型比较适合于毫米波段，栅条网格型更适合于L波段。在现有的 圆极化器中已经存在三层栅条网格型圆极化器，但是由于在高频段波圆极化时对栅条网格 型圆极化器的工艺要求较高，基于生产成本的考虑，目前较少将此种栅条网格型圆极化器 用于高频段波的圆极化应用中。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于针对上述存在的问题，提供一种体积小、制造成本较 低的三层折线栅圆极化器。本技术采用的技术方案如下该三层折线栅圆极化器包含三层折线栅层和 两层蜂窝状支撑层，其中三层折线栅层是第一折线栅层、第二折线栅层和第三折线栅层，两 层蜂窝状支撑层是第一蜂窝状支撑层和第二蜂窝状支撑层，第一蜂窝状支撑层粘合于第一 折线栅层与第二折线栅层之间，第二蜂窝状支撑层粘合于第二折线栅层与第三折线栅层之 间；折线栅层与蜂窝状支撑层之间的粘合可以通过环氧胶实现；另外，在折线栅层的每一表面都设置有至少四条相互平行的折线栅条，其中第二 折线栅层上的折线栅条与其余两层折线栅层上的折线栅条交错设置，并且三层折线栅层上 折线栅条的走向都与所述折线栅的边成45°夹角；而且折线栅层的厚度都相等，并且折线 栅层上折线栅条沿着折线栅垂直方向的垂直周期也都相等。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是1、此种折线栅圆极化器由三层印制板构成，并且其总体厚度为6. 762 mm，而先前 的四层折线栅圆极化器的厚度大多在10 mm左右，故减小了体积，并且减低生产成本；2、此种三层折线栅圆极化器中折线栅条只需通过常用的化学蚀刻技术进行加工 就能满足高频段波圆极化的要求，相比于将三层栅条网格型圆化器应用于高频段波圆极化 中所需的制造工艺，其制造工艺更为简单。附图说明图1是单层折线栅条的结构示意图；图2是根据本技术的一个实施例，第一折线栅层和第二折线栅层的俯视图；图3是根据本技术的一个实施例，第二折线栅层的俯视图；图4是根据本技术的一个实施例，该三层折线栅圆极化器的立体结构透视 图。图中标记a为水平周期，b为垂直周期，Wl为垂直折线栅条线宽，w2为水平折线 栅条线宽，h为高度，Ein为入射波，Ei为垂直分量，E ι,为水平分量，Ψ为入射角，1为第一 折线栅层，2为第二折线栅层，以及3为第三折线栅层。具体实施方式以下结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。该三层折线栅圆极化器主要由三层折线栅层和两层蜂窝状支撑层构成，其中三层 折线栅层分别是第一折线栅层1、第二折线栅层2和第三折线栅层3，两层蜂窝状支撑层分 别是第一蜂窝状支撑层和第二蜂窝状支撑层。第一蜂窝状支撑层粘合于第一和第二折线栅 层之间，并且第二蜂窝状支撑层粘合于第二和第三折线栅层之间，如图4所示，其中蜂窝状 支撑层与折线栅层之间可以通过诸如环氧胶的印制板粘合剂相互粘合。另外，第一折线栅 层和第三折线栅层的结构相同(也就是几何参数相同)，并且两者与第二折线栅层的结构 有所不同。在三层折线栅层上可以设置有至少四条相互平行的折线栅条，并且第一和第三 折线栅层上的折线栅条与第二折线栅层上的折线栅条交错设置。图1是本技术中单层折线栅条的结构示意图。从图1中可以看出折线栅的变 极化工作原理。当线极化入射波以与折线栅成45°角的方向入射时，入射波Ein被分解为 垂直于折线栅轴线的分量Ei和平行于折线栅轴线的分量E n。多层折线栅可以在一定带宽 内使线性化入射波的两个正交分量Ei和E H相互之间都产生90°的相差，从而将水平或 垂直极化入射波转换为圆极化波。实际放置时，应使入射波方向与折线栅轴线成45°的夹 角。对Ei分量，折线栅等效为电容，对E1分量，折线栅等效为电感。图1中所示参数a是 折线栅条沿着折线栅水平方向的水平周期，b是折线栅条沿着折线栅垂直方向的垂直周期， wl是垂直折线栅条线宽，w2是水平折线栅条线宽，h是折线栅条的高度。另外，1E是折线 栅层的厚度，并且1。是蜂窝状支撑层的厚度。更进一步，al、a2、a3分别是第一、第二和第 三折线栅层中折线栅条沿着折线栅水平方向的水平周期，并且al=a3 ；b同为第一、第二和 第三折线栅层的沿着折线栅垂直方向的垂直周期，也就是说这三层折线栅层上折线栅条的 垂直周期相等；wll、wl2、wl3分别是第一、第二和第三折线栅层上垂直折线栅条线宽；《21、 w22、w23分别是是第一、第二和第三折线栅层上水平折线栅条线宽；1E同为第一、第二和第 三折线栅层的厚度，也就是说三层折线栅层的厚度相等；1。同为是第一和第二蜂窝状支撑 层的厚度，也就是说两层蜂窝状支撑层的厚度相等。在使用已知的代数方法分析此种三层折线栅圆极化器时，入射的平面波Ein可分 解为E型模和H型模波的形式。应用等效传输线理论，分析入射波的垂直极化分量和水平 极化分量分别在折线栅上产生的等效导纳和输入口电压，然后根据等效网络得到它们在三 层折线栅输入端的反射系数和传输系数，最后综合考虑这两个分量得到输出电磁波的轴比性能。在计算折线栅圆极化器的参数过程中，可以通过在安装有优化程序的设备上输入相 应的性能指标(包括工作频段、轴向轴比等)，就可以计算出折线栅圆极化器与该性能指标 相对应的尺寸参数，其中该优化程序用于计算折线栅圆极化器的尺寸参数。根据本实用新 型的一个实施例，将工作频段11 GHz 15 GHz和轴向轴比彡3 dB输入安装有优化程序的 设备上，设备自动输出如下尺寸参数第一和第三折线栅层的尺寸参数为al^i3=4. 9994 mm, b=ll. 1808 mm, hl=h3=4. 9988 mm, wll=wl3=l. 0335 mm, w21=w23=l. 5156 mm, 1E=0. 2540 mm;第二折线栅层的尺寸参数为a2=4.四88mm, b=ll. 1808 mm, h2=3. 3601 mm, wl2=l. 8261 mm, w22=0.1597 mm, 1ε=0. 2540 mm ；第一和第二蜂窝状支撑层的厚度为1。=3 mm。应注意的是，上述参数都是最优的解，在此三层折线栅圆极化器的制造过程中，根 据实际情况，尺寸参数允许存在误差。综合上述参数，该三层折线栅圆极化器的总体厚度为1=3*1 E+ 2*1。=6.762 mm, 相比于先前厚度为10 mm左右的圆极化器体积减小。第一和第三折线栅层的俯视图如图2所示，第二折线栅层的俯视图如图3所示。在 这三层折线栅层中折线栅条的走向均与水平线的走向成45°的夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三层折线栅圆极化器，其特征在于，包含三层折线栅层和两层蜂窝状支撑层，其中所述三层折线栅层是第一折线栅层、第二折线栅层和第三折线栅层，所述两层蜂窝状支撑层是第一蜂窝状支撑层和第二蜂窝状支撑层，所述第一蜂窝状支撑层粘合于所述第一折线栅层与所述第二折线栅层之间，所述第二蜂窝状支撑层粘合于所述第二折线栅层与所述第三折线栅层之间，所述第一折线栅层与所述第二折线栅层的结构相同。

【技术特征摘要】
1.一种三层折线栅圆极化器，其特征在于，包含三层折线栅层和两层蜂窝状支撑层，其 中所述三层折线栅层是第一折线栅层、第二折线栅层和第三折线栅层，所述两层蜂窝状支 撑层是第一蜂窝状支撑层和第二蜂窝状支撑层，所述第一蜂窝状支撑层粘合于所述第一折 线栅层与所述第二折线栅层之间，所述第二蜂窝状支撑层粘合于所述第二折线栅层与所述 第三折线栅层之间，所述第一折线栅层与所述第二折线栅层的结构相同。2.如权利要求1所述的三层折线栅圆极化器，其特征在于，还包含环氧胶，其中所述折 线栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆明伟，汤慰，吴德晏，马黎，程志伟，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]