[发明专利]旁瓣消减的小型圆极化高增益天线

权利要求书

1.旁瓣消减的小型圆极化高增益天线，其特征在于，所述旁瓣消减的小型高增益天线包括：同相高反射率上层板；矩形口径的波导周围的导体壁；带耦合圆环开槽的导体底板；腔体内的圆型口径的挡壁；带有导体底板的单端口双臂微带馈线；SMA接头；所述同相高反射率上层板与矩形口径的波导周围的导体壁所围成的矩形波导的上端口相连；带耦合圆环开槽的导体底板与矩形口径的波导周围的导体壁所围成的矩形波导的下端口相连；同相高反射率上层板，矩形口径的波导周围的导体壁与带耦合圆环开槽的导体底板围成一个立方体腔体；带有导体底板的单端口双臂微带馈线粘于带耦合圆环开槽的导体底板的下方；SMA接头与馈线的单端口连接；在立方体腔体内，与耦合圆环同心并与带耦合圆环开槽的导体底板垂直，放置两个不同直径的圆形口径挡壁。

2.根据权利要求1所述的旁瓣消减的小型圆极化高增益天线，其特征在于，所述同相高反射率上层板是一种具有周期结构的平板，它的反射系数的幅度接近0dB，它的反射系数的相位在工作频率处是0°，使用具有反射系数幅度越接近0dB但不等于0dB的同相高反射率上层板，天线增益越大，所述同相高反射率上层板的两个实例是方块型单层同相高反射率上层板和蘑菇型多层同相高反射率上层板。

3.根据权利要求1与2所述的旁瓣消减的小型圆极化高增益天线，其特征在于，所述同相高反射率上层板，矩形口径的波导周围的导体壁与带耦合圆环开槽的导体底板围成一个立方体腔体，该立方体腔体的上层板是同相高反射率平板，该立方体腔体的下层板是带耦合圆环开槽的导体底板，该立方体腔体的四周围的壁是导体板，腔体的高度是工作波长的四分之一。

4.根据权利要求1与3所述的旁瓣消减的小型圆极化高增益天线，其特征在于，所述带有导体底板的单端口双臂微带馈线贴于带耦合圆环开槽的导体底板的下方，并通过耦合圆环开槽把能量送入立方体腔体，导体底板上的圆环开槽的大小与单端口双臂微带馈线的双臂的长度差可根据工作频率的大小调节，目的是找到重合的好的输入阻抗匹配和好的轴比的频率带。

5.根据权利要求1与3所述的旁瓣消减的小型圆极化高增益天线，其特征在于，所述立方体腔体内的两个不同直径的圆形口径的挡壁，以下描述为外挡壁和内挡壁，都是导电材料做成的环柱体，比如铜环柱，挡壁所用环柱体壁的厚度不应大于1mm，在满足不变形的硬度要求的情况下，挡壁所用环柱体壁的厚度要尽量小，外挡壁的内直径及高度可调，内挡壁的内直径及高度可调，以使旁瓣低于-20dB。

6.根据权利要求1与2所述的旁瓣消减的小型圆极化高增益天线，其特征在于，所述方块型单层同相高反射率上层板是一个FR4介质板，在FR4介质板的下表面的中间42×42mm²的面积上刻有7×7个方形铜片矩阵，方形铜片的尺寸是3.5×3.5mm²，7×7个方形铜片矩阵的周期是6×6mm²，在FR4介质板的上表面的中间42×42mm²的面积上刻有7×7个方形孔的矩阵，下表面的方形孔矩阵和上表面的方形铜片矩阵在尺寸上是互补的，该配置的同相高反射率板的工作频率是11.6GHz，可以根据需要选择不同的介质板，并调节方形铜片和方形孔的尺寸，来使工作频率调谐到不同的频点。

7.根据权利要求1与2所述的旁瓣消减的小型圆极化高增益天线，其特征在于，所述蘑菇型多层同相高反射率上层板是由第一层FR4介质板，中间空气层和第二层Taconic介质板组成，多层介质板第二层Taconic介质板下表面的中间42×42mm²的面积上刻有7×7个方形铜片矩阵，方形铜片的尺寸是3.3×3.3mm²，7×7个方形铜片矩阵的周期是6×6mm²，在多层介质板的第一层的下表面中间42×42mm²的面积上刻有7×7个方形铜片矩阵，方形铜片的尺寸是2×2mm²，在多层介质板的第一层介质板的上表面中间42×42mm²的面积上刻有7×7个方形孔环槽的矩阵，蘑菇型多层同相高反射率上层板的反射系数比方块型单层同相高反射率上层板的反射系数更接近0dB，而且蘑菇型多层结构的反射相位变化平缓，该配置的同相高反射率板的工作频率是12GHz，可以根据需要选择不同的介质板，并调节方形铜片和方形孔环槽的尺寸，来使工作频率调谐到不同的频点。