[实用新型]一种平面结构电磁波垂直极化到水平极化转换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种平面结构电磁波垂直极化到水平极化转换器，属于电磁技术领域。

背景技术

信息化条件下，来自外界的电磁干扰对用频设备的威胁越来越大，电磁波的传播控制成为电磁领域研究的热点。在通信技术中，利用不同的极化具有不同的传播特性，结合收发天线的极化特性，可以实现电磁波的最佳发射和接受。中波广播采用垂直极化传播，因为电波的特性，如果水平极化的电波传播会在大地表面产生极化电流，极化电流受大地的阻抗影响，而使电场信号衰减掉，而垂直极化方式不易产生极化电流。电视、调频广播和短波广播一般采用水平极化方式。电视信号和调频广播为空间直接波传播，不是地面波传播，不同于上述水平极化波在地球表面传播损耗大的情况。远距离的短波广播为电离层反射传播方式采用水平极化的主要原因是: 1) 工业电磁干扰大多为垂直极化的，采用水平极化有利于抗干扰; 2) 对于山丘和城市大建筑物阻挡造成信号传播的阴影区，当接收天线离地面高度大于一个波长时，水平极化电磁波的绕射能力比垂直极化略好一些; 3) 架设水平极化天线时的支持物( 如铁杆、塔等) 及垂直馈线等的感应场的再辐射对天线特性影响较小。

电磁波的极化控制是电磁波空间传播控制的重要研究内容，在雷达抗干扰的研究中，可以通过垂直极化波的天线工作来抑制敌方水平极化波的干扰。通常一副天线仅具有一种极化，为了适应现代电子战大纵深、全方位、高机动和战场信息密集多变的特点，对天线极化自适应要求日益迫切，为此极化可调的多极化天线在现代雷达、通信及电子侦察与干扰等领域具有重要的新用途。在应用中通常需要电磁波极化转换器进行转换，再将天线辐射出去，但是极化转换的结构复杂。

实用新型内容

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平面结构电磁波垂直极化到水平极化转换器。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种平面结构电磁波垂直极化到水平极化转换器，包括：第一谐振单元、第一介质层、防透射层、第二介质层、第二谐振单元，所述第一谐振单元彼此间隔的排列在第一介质层顶面，所述第一介质层底面、防透射层、第二介质层顶面依次连接，所述第二谐振单元与第一谐振单元相对应彼此间隔的排列在第二介质层背面；所述第一谐振单元：包括：金属框、金属条，所述金属框内竖直设置有开口的金属条，金属条两个自由端上呈中心对称方式设置有金属化通孔；所述第二谐振单元包括：金属框、金属条，所述金属框内水平设置有开口的金属条；所述防透射层上对应每组金属化通孔位置均设置有过孔，所述第一谐振单元上两个金属化通孔依次穿过第一介质层、防透射层上过孔、第二介质层、第二谐振单元金属框内金属条的两个自由端。

作为优选方案，所述第一介质层、第二介质层均采用罗杰斯RT5880板。

作为优选方案，所述第一谐振单元、第二谐振单元的尺寸为10*10*3.5mm。

作为优选方案，所述金属化通孔直径为0.4mm。

作为优选方案，所述第一介质层、第二介质层的厚度为1.524mm。

作为优选方案，所述防透射层采用金属板。

作为优选方案，所述防透射层上过孔的直径大于金属化通孔的直径。

有益效果：本实用新型提供的一种平面结构电磁波垂直极化到水平极化转换器，有如下优点：

（1）与传统的极化转换器相比本发明结构简单，易加工，通过调节谐振单元的大小可以实现方便的调节谐振频率。

（2）本发明中极化转换器厚度约3.5mm，占用的体积小，完全符合现代无线电通信低剖面的要求。

（3）本发明中提出了新的计划转换方式，既传导耦合。本发明中的计划转换能够进行周期性扩展，使得结构灵活多变，易于实现量产。

附图说明

图1为本实用新型的正面结构示意图；

图2为第一谐振单元的结构示意图；

图3为本实用新型的背面结构示意图；

图4为第二谐振单元的结构示意图；

图5为本实用新型的侧面剖视图；

图6为对应一组金属化通孔的防透射层的结构示意图；

图7为电磁波极化转化的示意图；

图8为电磁波极化转化的S1（y）1（y）反射系数仿真图；

图9为电磁波极化转化的S2（x）1（y）透射系数仿真图。

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。