[发明专利]一种微波频段三频极化无关90度极化旋转器及其应用

权利要求书

1.一种微波频段三频极化无关90度极化旋转器，其特征在于，包括介质基板（3）；介质基板（3）的上表面设有上层金属结构（1），下表面设有下层金属结构（2）；上层金属结构（1）和下层金属结构（2）均由形状相同的四个电场耦合谐振结构（4）按90度旋转对称形式排列而成；上层金属结构（1）的电场耦合谐振结构与对应下层金属结构（2）的电场耦合谐振结构相对扭转45度。

2.根据权利要求1所述的一种微波频段三频极化无关90度极化旋转器，其特征在于，电场耦合谐振结构（4）包括圆环（41）和对称设置于圆环（41）内的两个T形金属线（42）；T形金属线（42）包括相互垂直连接的第一金属线（421）和第二金属线（422）；两个T形金属线（42）对称设置于圆环（41）内，两个第一金属线（421）间隔设置，第二金属线（422）一端连接第一金属线（421），另一端连接圆环（41）。

3.根据权利要求2所述的一种微波频段三频极化无关90度极化旋转器，其特征在于，介质基板（3）的厚度为h，宽度和长度均为h1；圆环（41）的半径为r，圆环（41）的宽度为w1；第一金属线（421）的宽度为w2，第一金属线（421）的长度为w3，第二金属线（422）的宽度为w4，两个第一金属线（421）之间的间隙宽度为g；h：h1：r：w1：w2：w3：w4：g=3.18：14：3：0.4：1.3：3.1：0.1：0.1。

4.根据权利要求3所述的一种微波频段三频极化无关90度极化旋转器，其特征在于，h=3.18mm，h1=14mm，r=3mm，w1=0.4mm，w2=1.3mm，w3=3.1mm，w4=0.1mm，g=0.1mm。

5.根据权利要求1所述的一种微波频段三频极化无关90度极化旋转器，其特征在于，上层金属结构（1）和下层金属结构（2）的四个电场耦合谐振结构（4）均按90度旋转对称形式排列，构成一种手性超材料。

6.根据权利要求2所述的一种微波频段三频极化无关90度极化旋转器，其特征在于，上层金属结构（1）和下层金属结构（2）上对应的圆环位置重合。

7.根据权利要求1所述的一种微波频段三频极化无关90度极化旋转器，其特征在于，所述介质基板（3）为Taconic RF-60，其相对介电常数为6.18。

8.根据权利要求1所述的一种微波频段三频极化无关90度极化旋转器，其特征在于，所述微波频段三频极化无关90度极化旋转器在微波频段的三个频点9.7GHz、11.53GHz和13.53GHz的交叉极化透射系数均大于0.9，同极化透射系数均小于0.15，极化旋转角度大于85度，椭圆度小于1度。

9.权利要求1至8中任一项所述的一种微波频段三频极化无关90度极化旋转器在制备天线中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的天线为变极化天线。