[实用新型]一种双环王字型低频线-线极化转换器

说明书

本实用新型公开了一种双环王字型低频线‑线极化转换器，包括由下往上依次层叠的置于底层的金属反射板、中间层的介质基板及顶层的金属谐振单元，所述顶层金属谐振单元由三部分组成，由外至内依次为开口“同心双环”形金属谐振单元、开缝方环金属谐振单元及中心的“王”字形金属谐振单元。本实用新型的工作频带为5.033到10.749GHz，是一款超薄高效低频极化转换器。本实用新型具有频带宽、实用性强、介质基板厚度薄等特点。

技术领域

本实用新型一种低频线-线极化转换器，特别是一种双环王字型低频线-线极化转换器，属于微波器件技术领域。

背景技术

极化方式作为电磁波最为重要的特征之一，在极化转换器设计和电磁波传输等方面都扮演着重要的角色。随着无线通信技术的发展需求，极化转换器受到广泛的关注，其被广泛应用于雷达、电子对抗、侦察和干扰、通信、遥感遥测等各个方面。

极化转换器主要分为反射型极化转换器和透射型极化转换器。其中透射型极化转换器频带相对较宽，对其在系统中的摆放精确度要求相对不高，但是当工作在较高频段时，其传输损耗较大；而反射型极化转换器传输损耗较小，但是由于其工作原理以及层间耦合等原因，基底厚度以及工作性能对波长较为敏感，工作带宽较窄。如今，对与高效极化转换率的极化转换器需求日益增加，所以研发高效、宽频带、损耗低的极化转换器成为人们研究的重点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种低频线-线极化转换器，通过同一层上不同的谐振单元在5.033GHz到10.749GHz实现了超宽带线-线极化转换。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本实用新型提出的一种双环王字型低频线-线极化转换器，包括由下往上依次层叠的置于底层的金属反射板、中间层的介质基板及顶层的金属谐振单元，所述转换器在5.033GHz到10.749GHz内实现高效线-线极化转换；

所述顶层金属谐振单元由三部分组成，由外至内依次为开口“同心双环”形金属谐振单元、开缝方环金属谐振单元及中心的“王”字形金属谐振单元。

进一步的，所述开口“同心双环”形金属谐振单元由一个外半径r₂＝3.4mm、内半径r₁＝2.8mm的开缝圆环和一个外半径r₄＝4.6mm、内半径r₃＝4.0mm的开缝圆环构成，两个开缝圆环的开缝均在135°斜对角线上，缝宽均为w＝3.2mm。

进一步的，所述开缝方环的金属谐振单元由一个沿着135°方向开缝的边长l₁＝3mm，环宽w₁＝0.5mm的方环构成，所述开缝的缝宽w₂＝1mm。

进一步的，所述“王”字形金属谐振单元由三个平行于x轴的矩形和一个平行于y轴的矩形构成，所述矩形的的长度a＝1.2mm，宽度b＝0.24mm。

进一步的，所述三个平行于x轴的矩形长度相等，且呈等间距排列，间距w₃＝0.24mm。

进一步的，所述介质基板材料为FR-4，介电常数4.3，损耗角正切值0.025，介质基板边长p＝10mm，厚度t＝2mm，设置在底层金属反射板上。

进一步的，所述底层金属反射板和顶层的开口“同心双环”形金属谐振单元、开缝方环金属谐振单元及中心的“王”字形金属谐振单元材料均为铜，厚度为h＝0.018 mm。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

(1)本实用新型的转换器，采用了双环“王”字型单元结构，通过不同的金属谐振单元共同工作，在5.033GHz到10.749GHz内实现高效线-线极化转换。