[发明专利]一种单层弯折线圆极化选择器

说明书

技术领域

本发明涉及圆极化波选择领域。更具体地，涉及一种单层弯折线圆极化选择器。

背景技术

圆极化波可以分解为两个空间上和时间上都互相正交的振幅相等的线极化波，任意一个椭圆极化波也可以分解为两个旋向相反的圆极化波，即左旋和右旋圆极化波。圆极化波具有旋向正交性，即左旋圆极化天线和右旋圆极化天线不能兼容，左旋圆极化天线只能接受左旋圆极化波，当某一个圆极化波入射到平面和球面等目标表面，其反射出的电磁波旋向会发生反转。利用其旋向正交性和旋向反转特性，圆极化波可以抑制雨雾干扰和多径干扰，因此在卫星通信和全球定位系统中获得了重要的应用。此外，在极化合成孔径雷达中，在不同的收发极化组合下(如垂直-水平极化组合或左旋-右旋圆极化组合)，介电常数、物理特性、几何形状等目标特性会有差别化的反映。因而极化测量可以大大提高成像雷达对目标各种信息的获取能力。

产生圆极化波的天线有很多，例如等角螺旋天线、阿基米德螺旋天线、正交馈电振子天线、圆极化微带天线等。除了天线直接产生圆极化波，还可在线极化天线的基础上加载圆极化器或圆极化选择表面(Circular Polarization Selective Surface，CPSS)。CPSS具有极化选择功能，线极化波在CPSS表面实现分解，通过极化选择作用反射不需要的极化分量，并允许所需要的圆极化分量通过CPSS，在出射表面实现圆极化的产生。常见的圆极化器如弯折线圆极化器一般具有4～7层结构，各层之间需要利用低介电常数材料进行填充，其厚度较高，不适用于对体积限制严格或需要共形的应用场景。

因此，需要提供一种单层弯折线圆极化选择器，以实现使用单层结构的选择表面进行圆极化波的透射，且适用与雷达罩等体积限制严格的结构共形。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种单层弯折线圆极化选择器，使用单层结构的选择表面实现圆极化波的透射，降低了加工和装配难度，可实现与雷达罩等结构的共形，具有较强的实用价值。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种单层弯折线圆极化选择器，其特征在于，所述圆极化选择器包括：

介质基板；

圆极化选择层，由所述介质基板上的多个最小单元重复连接构成；

所述每个最小单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；

所述第一输入端和第一输出端之间通过凹形弯折金属线连接，以凹形底部的右端点为中心形成与所述中心呈中心对称的凸形弯折金属线，所述凸形弯折金属线的左端点为第二输入端，右端点为第二输出端。

优选地，所述圆极化选择层为单层结构。

优选地，所述圆极化选择层透射标准圆极化的条件为

δ＝∠E_x^out-∠E_y^out＝nπ/2n＝1,3,5...

其中，E_x^out为出射电场的水平分量，E_y^out为出射电场的垂直分量。

本发明的有益效果如下：

本发明公开了一种单层弯折线圆极化选择器，使用单层结构的选择表面实现圆极化波的透射，降低了加工和装配难度，可实现与雷达罩等体积限制严格的结构的共形，具有较强的实用价值。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明一种单层弯折线圆极化选择器的示意图。

图2示出本发明一种单层弯折线圆极化选择器最小单元的示意图。

图3示出本发明一种单层弯折线圆极化选择器实施例中圆极化选择层的电流分布。

图4示出本发明一种单层弯折线圆极化选择器实施例中的圆极化测试结果。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明公开了一种单层弯折线圆极化选择器，所述圆极化选择器包括：介质基板和圆极化选择层。其中，所述圆极化选择层由所述介质基板上的多个最小单元重复连接构成。所述圆极化选择层优选为单层结构。