[发明专利]一种基于FSS的双频双圆极化器

说明书

本发明公开了一种基于FSS的双频双圆极化器，包括从上到下依次间隔设置的四个结构相同的极化单元，极化单元包括微波介质基板和附着在微波介质基板上表面的FSS阵列，FSS阵列包括m×n个FSS单元，m×n个FSS单元按照m行×n列的方式均匀排布，每个FSS单元包括第一矩形金属条、第二矩形金属条、第三矩形金属条、第四矩形金属条、第五矩形金属条和第六矩形金属条；优点是能够在双频段将输入的线极化波转化为正交旋向的圆极化波，高频段和低频段的工作带宽均较宽，且高频段和低频段跨频较大。

技术领域

本发明涉及一种双频双圆极化器，尤其是涉及一种基于FSS的双频双圆极化器。

背景技术

现代卫星通信系统不但对通信质量要求较高，而且对高速运动目标还需要具有较高的通信速度和较高的精准度。圆极化波相对于线极化波和椭圆极化波具有如下几个优势：圆极化波对电磁波极化的改变适应性强，能够消除极化畸变，大大改善收发机的抗干扰性；2、使用不同旋向的圆极化波能够大大改善收发机的抗信号干扰性，提高通信的准确性。3、圆极化波对大气中的雨雪等损耗较小，能够减小极化畸变，提高信号强度。故此，现代卫星通信系统常使用圆极化波进行通信。

天线作为卫星通信系统的前端，用于发射和接收电磁波，其性能关乎整个卫星通信系统的好坏。如果一个天线能够同时工作在不同频段且在不同频段内有合适的极化方式，那么这种天线可以大大地降低卫星通信系统的复杂性和成本，将具有很大的使用价值。例如：地面终端卫星通信系统要求天线，在K频段接收LHCPW(左旋圆极化波)，在高频Ka频段发射RHCPW(右旋圆极化波)。将圆极化器加载到普通线极化天线上方，能够将线极化天线输出的线极化波转化为圆极化波，帮助线极化天线辐射圆极化波。

授权公告号为CN 103457034B的中国专利公开了一种基于弧形手性人工结构材料的双频双圆极化天线，该发明包括手性人工结构材料和线极化喇叭天线。手性人工结构材料由介质基板和两层印刷在介质基板两侧周期排列的圆弧形金属线组成。手性人工结构材料放置于线极化喇叭天线上方，可在两个频段内将入射的线极化波分别转化为LHCPW和RHCPW。从功能上来看，该弧形手性人工结构材料就是一个双频双圆极化器。该手性人工结构材料在低频段11.9-12.23GHz将输入的线极化波转化为LHCPW，在高频段14.15-14.5GHz将输入的线极化波转化为RHCPW，但是此结构在低频段11.9-12.23GHz的工作带宽只有2.74％，在高频段14.15-14.5GHz的工作带宽只有2.44％；低频段的中心频率12.065GHz与高频段的中心频率14.325GHz的比值只有1:1.2，高频段和低频段跨频较小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在双频段将输入的线极化波转化为正交旋向的圆极化波，高频段和低频段的工作带宽均较宽，且高频段和低频段跨频较大的一种基于FSS的双频双圆极化器。