[发明专利]一种用于介质探测和共形天线的平面微带谐振器

说明书

本发明提供了一种用于介质探测和共形天线的平面微带谐振器，由金属顶层、金属底层和介质层组成；在金属顶层采用2阶闵可夫斯基分形变形结构，在2阶闵可夫斯基分形变形结构内部设置有一个1阶闵可夫斯基分形变形贴片，且1阶闵可夫斯基分形变形贴片在整个微带谐振结构上镂空开槽而成。本发明谐振器测量介质参数时，具有适用范围广、精度高的特点；作为天线单元应用时，具有超薄和可共形这两个特点。

技术领域

本发明涉及微带谐振器领域，特别是一种用于介质探测和共形天线的平面微带谐振器。

背景技术

现代高科技的发展离不开复合材料，复合材料对现代科学技术的发展，有着十分重要的作用。复合材料的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模，已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。复合材料是一种混合物，由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。混合比例的不同，将会影响最后合成复合材料的各种参数。因此，寻找一种可广泛应用于测量不同材料参数的结构有积极意义。

随着无线能量传输技术的发展，具有不破坏飞行器空气动力学外形的共形阵列天线受到越来越多的关注。现今的飞行器外形设计向着隐身、高速和减小雷达散射截面(RCS)的方面发展。这对于经典阵列理论设计的天线阵列已无法满足这些飞行器的外形条件，因此共形天线阵列成为解决这一问题的最佳途径。

在现代科技中，复合材料广泛应用与各个方面，因此，如何测量复合材料的特性成为了一个难题，如介电常数和损耗真切。现有部分天线不可用于飞机表面，或者与飞机共形之后，天线的工作频率和增益等相关参数会明显变差，因此如何在天线与飞机等结构共形之后，天线还能够保有良好的性能是一个难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于介质探测和共形天线的平面微带谐振器，用此谐振器测量介质参数时，具有适用范围广、精度高的特点，可以高精度准确测量介电常数在1～10，损耗正切在0.01～0.2的介质。此谐振器作为天线单元应用时，具有超薄和可共形这两个特点，分形结构能够有效降低天线的大小，采用地面和天线设计在一起的办法，有效地减低基板厚度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种用于介质探测和共形天线的平面微带谐振器，由三层结构构成，上层为金属顶层，下层为金属底层，即微带馈电网络，中间层为介质层；在金属顶层采用2阶闵可夫斯基分形变形结构，在2阶闵可夫斯基分形变形结构内部设置有一个1阶闵可夫斯基分形变形贴片，且1阶闵可夫斯基分形变形贴片在整个微带谐振结构上镂空开槽而成；所述1阶闵可夫斯基分形变形贴片的结构为：包括方形的金属片，在所述金属片内开有镂空的方形环槽，还开有与方形环槽相垂直的方形小槽，所述方形环槽与方形小槽相通；所述2阶闵可夫斯基分形变形结构具体为：在1阶闵可夫斯基分形变形贴片四周具有方形围槽，所述方形围槽的四角都有矩形槽相连，每个矩形槽与方形围槽相邻的两边都连接有矩形小槽，所述方形围槽、矩形槽和矩形小槽相通。

进一步地，所述金属顶层采用铜皮。

进一步地，所述金属底层采用铜皮。

进一步地，所述介质层采用Rogers4350B高频板。

进一步地，所述金属底层的馈电部分设置有一个矩形微带线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：既可以应用于微波介质测量，又可以应用于共形天线阵。当用于微波测量时，可测量介质的复介电常数。当用于共形天线阵时，本发明谐振器作为天线单元，可在圆柱曲率半径R＝0.01m到R＝1m的范围内变化时，其增益和回波损耗不会发生大的变化，基本保持稳定。

附图说明

图1是本发明平面微带谐振器单元结构的立体图。

图2是本发明平面微带谐振器单元结构的细节图。