[实用新型]一种圆极化的高增益低剖面谐振天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高增益天线，尤其涉及一种圆极化的高增益低剖面谐振天线。

背景技术

现代雷达、卫星通信等领域通常需要使用较高增益的圆极化天线。通常需要采用馈电网络来实现圆极化的幅度和相位条件。另一方面，为了实现较高增益通常采用单元组阵的方式，因此带来的问题是馈电复杂和单元间的互耦对天线性能的影响。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种圆极化的高增益低剖面谐振天线，解决了现有高增益圆极化天线采用馈电网络和单元组阵的方式，带来馈电复杂和单元间的互耦影响天线性能的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种圆极化的高增益低剖面谐振天线，包括谐振腔以及位于谐振腔中的线极化馈源，所述谐振腔包括相互平行设置的金属板和介质基板，在金属板的两个正交方向上周期设置若干十字形缝隙构成部分反射表面，在与金属板相对的介质基板上表面的两个正交方向上周期设置若干矩形金属贴片构成人工磁导体，在介质基板的下表面设置接地板，所述金属板、介质基板和接地板通过紧固件连接固定。

所述构成部分反射表面的十字形缝隙在两个正交方向上的周期长度相等；所述构成十字形缝隙的两条正交缝隙的长度不相等，宽度相等。

所述构成人工磁导体的矩形金属贴片在两个正交方向上的周期长度不等，矩形金属贴片短边方向的周期长度小于长边方向的周期长度。

所述线极化馈源的极化方向与矩形金属贴片的长边或短边方向成45°夹角。

所述接地板与部分反射表面之间的距离满足d＝(1/4+n/2)λ₀的条件，其中λ₀为中心频率电磁波的自由空间波长，n＝0,1,2...。

本实用新型的有益效果：1、本实用新型与现有的圆极化天线相比免除了传统圆极化天线的馈电网络，纵向尺寸小，结构更加简单；2、本实用新型通过部分反射表面以及与部分反射表面平行的人工磁导体构成谐振腔，利用谐振特性使得不需要采用阵列结构，增益即可得到显著的提高；3、本实用新型的线极化馈源的极化方向与矩形金属贴片的长边或短边方向成45度夹角，即线极化馈源辐射的电磁波总可分解为两个极化正交的电磁波，其方向分别平行于矩形金属贴片的长边与短边，由十字形缝隙构成的部分反射表面与矩形金属贴片构成的人工磁导体一起构成谐振腔，两者分别提供两个极化正交的电磁波间合适的反射相位差，可以通过调节十字形金属缝隙沿两维方向上的长度来调节部分反射表面的反射相位频响，通过调节矩形金属贴片的长边与短边长度来调节人工磁导体的反射相位频响，实现将线极化波变换为圆极化波，同时实现低剖面和高增益。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图。

图2为本实用新型的的侧视图。

图3为本实用新型的部分反射表面的结构示意图。

图4为本实用新型的部分反射表面周期单元的结构示意图。

图5为本实用新型的人工磁导体的结构示意图。

图6为本实用新型的人工磁导体周期单元的结构示意图。

图7为线极化馈源的位置示意图。

图8为本实用新型的反射系数曲线图。

图9为本实用新型的轴比频响曲线图。

图10为本实用新型的增益频响曲线图。

图11为本实用新型的水平面方向图。

图12为本实用新型的垂直面方向图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1、2、3和5所示，一种圆极化的高增益低剖面谐振天线，包括谐振腔2以及位于谐振腔2中的线极化馈源1，所述谐振腔2包括相互平行设置的金属板22和介质基板21，在金属板22的两个正交方向上周期设置若干十字形缝隙23构成部分反射表面，在与金属板22相对的介质基板21上表面的两个正交方向上周期设置若干矩形金属贴片24构成人工磁导体，在介质基板21的下表面设置接地板25，接地板25与部分反射表面之间的距离满足d＝(1/4+n/2)λ₀的条件，其中λ₀为中心频率电磁波的自由空间波长，n＝0,1,2...，所述金属板22、介质基板21和接地板25通过紧固件26连接固定。