[实用新型]一种基于频率选择平面的极化转换器

说明书

本实用新型公开了一种基于频率选择平面的极化转换器，由多个谐振单元阵列组成，每个谐振单元包括五层，第一层由四个开缝金属圆阵列组成，第二层、第四层为F4B介质板，第三层为中间金属板，第五层由四个开缝金属圆阵列组成，第一层四个开缝金属圆与第五层四个开缝金属圆对称布于谐振单元的两外侧；第一层四个开缝金属圆的每个圆上均开有过圆心的缝和位于缝一侧的圆孔，且四个圆上的缝与水平方向均成45°或135°夹角；第五层四个开缝金属圆的每个圆上均开有过圆心的缝和位于缝一侧的圆孔，且相邻两个圆上的缝与水平方向分别成45°、135°夹角；F4B介质板、中间金属板上也设有圆孔，五层结构上的通孔形成四个贯穿谐振单元的通孔。

技术领域

本实用新型属于电磁技术领域，涉及一种基于频率选择平面的极化转换器。

背景技术

信息化条件下，来自外界的电磁干扰对用频设备的威胁越来越大，电磁波的传播控制成为电磁领域研究的热点，在雷达目标识别、通信、航空航天、电磁对抗等领域，电磁波的传播以及信号的接收性能均与波的极化形式有关。电磁波的极化控制是电磁波空间传播控制的重要研究内容。极化技术作为一项重要的干扰、抗干扰技术也成为了军事科研领域的一个研究热点。因此，为适应现代信息密集多变的特点，仅具有单极化特性的天线已经不能满足要求，极化转换器能任意地控制电磁波的极化状态以及选择性的透射和反射，在成像、天线、通讯系统、电磁对抗与治理以及军事隐身等领域有许多重要的应用。不同的极化有不同特点，线极化天线只能接受圆极化电磁波一半的能量，圆极化天线只能接受线极化电磁波一般的能量。如果通信双方的天线极化特性不一样，比如一个线极化，一个圆极化，则需要极化转换器将电磁波的极化进行转换以达到能量的最佳发射和接收。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种平面结构圆极化波到线极化波的极化转换器，以用于提高能量发射和接收效率。

本实用新型技术方案如下：

一种基于频率选择平面的极化转换器，由多个谐振单元阵列组成，每个谐振单元均包括五层结构，第一层由四个开缝金属圆按2×2阵列组成，第二层、第四层分别为F4B介质板，第三层为中间金属板，第五层由四个开缝金属圆按2×2阵列组成，第一层四个开缝金属圆与第五层四个开缝金属圆对称布于谐振单元的两外侧；所述第一层四个开缝金属圆的每个圆上均开有过圆心的缝和位于缝一侧的圆孔，且四个圆上的缝与水平方向均成45°或135°夹角；所述第五层四个开缝金属圆的每个圆上均开有过圆心的缝和位于缝一侧的圆孔，且相邻两个圆上的缝与水平方向分别成45°、135°夹角；所述F4B介质板、中间金属板上也设有圆孔，五层结构上的通孔形成四个贯穿谐振单元的通孔。

优选地，中间金属板圆孔直径大于通孔直径。

优选地，F4B介质板介电常数为2.65。

优选地，该极化转换器的厚度为3mm。

优选地，各谐振单元的尺寸为30*30*3mm。

优选地，各开缝金属圆的直径为14.56mm，缝的宽度为0.7mm，缝的长度为10mm。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提出了一种新的极化转换方式，基于该极化转换方式，本实用新型提供的极化转换器能通过其中的谐振单元结构进行周期性扩展。

(2)与传统的极化转换器相比，本实用新型提供的极化转换器结构简单、易加工，通过调节结构的大小，可以方便实现谐振频率的调谐。

(3)本实用新型提供的极化转换器的厚度只有3mm，占用体积小，完全符合现代无线电通信技术低剖面的要求。

附图说明

图1A是9个谐振单元按3×3阵列排布的正面图，右侧为单个谐振单元示意图；