[发明专利]一种双极化毫米波天线单元及天线阵列

权利要求书

1.一种双极化毫米波天线单元，其特征在于，包括从上往下依次为第一介质板、第二介质板、第三介质板、第四介质板，所述第一介质板上设有四片朝向相同的辐射贴片，所述第二介质板上表面蚀刻着四个相同的十字耦合缝隙，整个介质板充当一个一分四的功分器，第二介质板也设有金属化过孔将第二介质板的上下表面覆铜藕接，形成高阶模谐振腔；所述第三介质板和第四介质板设有馈电结构，所述第三介质板上表面蚀刻着一个十字耦合缝隙，所述第四介质板的上表面蚀刻着一个一字耦合缝隙，还包括互相垂直的输入端口一和输入端口二，所述输入端口一设置在第三介质板上，所述输入端口二设置在第四介质板上，所述第三介质板与第四介质板的上下表面均覆铜。

2.根据权利要求1所述的一种双极化毫米波天线单元，其特征在于，所述四块辐射贴片以2*2的方式设置在所述第一介质板上表面，且四块辐射贴片作为子单元相互分离，形成天线单元的天线辐射臂。

3.根据权利要求1所述的一种双极化毫米波天线单元，其特征在于，所述辐射贴片为左右对称的囍字形金属片。

4.根据权利要求1所述的一种双极化毫米波天线单元，其特征在于，所述第二介质板的十字耦合缝隙的几何中心与单个辐射贴片的几何中心位置相对应。

5.根据权利要求1所述的一种双极化毫米波天线单元，其特征在于，所述第三介质板的十字耦合缝隙的几何中心与第二介质板的四个十字耦合缝隙的几何中心位置相对应；所述第四介质板的一字耦合缝隙的几何中心与第三介质板的十字耦合缝隙的几何中心位置相对应。

6.根据权利要求1所述的一种双极化毫米波天线单元，其特征在于，所述第三介质板设有金属化过孔，所述金属化过孔与所述输入端口一围合成第一凸字形SIW结构，所述第四介质板设有金属化过孔，所述金属化过孔与所述输入端口二围合成第二凸字形SIW结构；且所述第一凸字形SIW结构与第二凸字形SIW结构夹角成90度。

7.一种双线极化毫米波天线阵列，其特征在于，包括四个如权利要求1所述双极化毫米波天线单元，从上往下依次为第一介质板、第二介质板、第三介质板、第四介质板；四个天线单元以2*2的方式设置在所述第一介质板上表面，且四个天线单元作为子阵列相互分离，形成双线极化毫米波天线阵列的天线辐射臂；在第二介质板上设有与第一介质板上表面辐射贴片相对应的十字耦合缝隙，数量与辐射贴片的数量一致；所述第三介质板上设有与天线单元数量相同的十字耦合缝隙，第三介质板十字耦合缝隙的几何中心点与天线单元的几何中心位置相对应；所述第四介质板设有与天线单元数量相同的一字耦合缝隙，第四介质板一字耦合缝隙的位置与第三介质板的十字耦合缝隙的几何中心位置相对应。

8.根据权利要求7所述的双线极化毫米波天线阵列，其特征在于，还包含馈电网络以及第三介质板、第四介质板的波导转换到SIW结构，互相垂直的端口一和端口二；第三介质板和第四介质板分别通过使用一个一分四的功分器、一个波导转SIW的转接口，能量馈到这个一分四的功分器上给四个天线单元提供等幅度、等相位的能量，使阵列实现高的增益，其中端口一设在第三介质板上，端口二设在第四介质板上，在第二介质板、第三介质板、第四介质板上均设有金属化过孔。