[发明专利]一种用于K/Ka双频段的双圆线圆极化器

说明书

本发明公开了一种用于K/Ka双频段的双圆线圆极化器，包括按照从上到下顺序层叠的第一金属层、第一介质基板、用于产生高频右旋圆极化波的第二金属层、半固化片、第二介质基板和用于和第一金属层共同作用产生低频左旋圆极化波的第三金属层，第一金属层附着在第一介质基板的上表面，第二金属层附着在第一介质基板的下表面，第三金属层附着在第二介质基板的下表面，半固化片分别与第二金属层和第二介质基板固定连接，第一金属层和第二金属层采用不同的极化子结构实现，第三金属层与第一金属层结构相同，第一介质基板作为物理隔离层将第一金属层与第二金属层隔离开；优点是带宽较宽，角度稳定性较高，能够适用于多种平面天线需求。

技术领域

本发明涉及一种双圆线圆极化器，尤其是涉及一种用于K/Ka双频段的双圆线圆极化器。

背景技术

天线是很多现代无线通信系统，如雷达和遥感等系统应用中必不可少的核心器件。在我们的日常生活中，几乎所有的通信、广播、导航等系统都是通过电磁波的传播来工作的，而天线就是电磁波发射和接收的主要设备。天线的性能在很大程度上决定着无线通信系统的性能，因此天线的设计至关重要。

与线极化波相比，圆极化波具备抗多径以及抗法拉第旋转效应的特点，因此被广泛应用于卫星、雷达等无线通信系统中。而生成圆极化波的方式主要有两种，第一种方式是直接使用圆极化天线，通过合理设计圆极化天线中的功分器和移相器等馈电结构，利用两路信号经过不同的路径长度，产生90度的相位差，从而生成圆极化波；另一种方式则是采用线圆极化器加载在线极化天线前端适当位置处，当天线辐射产生的线极化波入射到线圆极化器上时，入射波电场可分解为两个相互垂直且等幅同相的极化分量，在线圆极化器中合理设计的表面单元结构作用下，两个分量幅度不变，相位相差90度，此时，线圆极化器的出射波则为圆极化波。与第一种方式相比，第二种方式避免了使用复杂的馈电结构，而且，线圆极化器和线极化天线可独立设计，因此设计简单，易于控制。

现有的用于K/Ka双频段的双圆线圆极化器能产生双频双圆的圆极化波，主要有曲折线类型双圆线圆极化器和圆环类型双圆线圆极化器等。但是这些用于K/Ka双频段的双圆线圆极化器在设计时主要注重于线极化波到圆极化波的极化转换，带宽相对较窄，且角度稳定性较差，应用环境单一，无法适应平面波束扫描天线的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带宽较宽，角度稳定性较高，能够适用于多种平面天线需求的用于K/Ka双频段的双圆线圆极化器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于K/Ka双频段的双圆线圆极化器，包括按照从上到下顺序层叠的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、半固化片、第二介质基板和第三金属层，所述的第一介质基板、所述的半固化片和所述的第二介质基板均为矩形板，且三者从上到下完全重合；所述的第一金属层附着在所述的第一介质基板的上表面；所述的第二金属层附着在所述的第一介质基板的下表面，用于产生高频右旋圆极化波；所述的第三金属层附着在所述的第二介质基板的下表面，所述的第三金属层用于和所述的第一金属层共同作用产生低频左旋圆极化波；所述的半固化片分别与所述的第二金属层和所述的第二介质基板固定连接；所述的第一金属层和所述的第二金属层采用不同的极化子结构实现，所述的第一金属层与所述的第三金属层采用相同的极化子结构实现，所述的第一介质基板作为物理隔离层将所述的第一金属层与所述的第二金属层隔离开。