[发明专利]一种超宽带正交极化双频平板天线

说明书

本发明公开了一种超宽带正交极化双频平板天线，包括逐层连接的上层微带线、上层微带基板、上层微带背板、天线波导腔体、下层微带背板、下层微带基板和下层微带线。上层微带背板上设计有第一缝隙、第一对称缝隙和第二对称缝隙，下层微带背板上设计有第二缝隙。第一对称缝隙和第二对称缝隙正交设计，分别作为第一极化和第二极化的辐射缝隙。本发明的平板天线的双极化共面辐射，高效利用了辐射面积，使得平板天线具备轻量化、小型化、超薄的特点，并且，在超薄情况下仍能具有较高的辐射效率。

技术领域

本发明涉及卫星天线领域，尤其是一种超宽带正交极化双频平板天线。

背景技术

随着航天技术的发展，卫星通信担任的通信任务也越来越多，而地面卫星设备的便携功能也越来越重要。其中天线作为通信的重要组成模块，其性能的优劣直接影响着整套设备。

从设计功能要求来说，天线在电气性能上需要满足通信带宽以及相应的增益特性，而对于一些特殊功能的天线，还需要满足额外的要求。例如对于多频天线而言，需要满足收发分频的要求；对于正交极化天线而言，需要将频率设计为极化正交等。除此之外，对应于卫星通信设备趋于小型化设计的趋势，天线在结构上还需要满足尺寸小、剖面小、重量轻的需求。

现有的天线设计中，已经设计有能够满足小型化设计并且具备较高增益特性的平板天线，但是，在尺寸(尤其厚度)上，还有进一步提升的空间。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种超薄且增益特性和驻波特性优良的超宽带正交极化双频平板天线。

本发明采用的技术方案如下：

一种超宽带正交极化双频平板天线，其包括第一极化结构、第二极化结构以及天线波导腔体；所述第一极化结构和所述第二极化结构分别设置于所述天线波导腔体的前后两侧；

所述第一极化结构上设有第一极化馈电结构，以及第一极化和第二极化的辐射缝隙，第一极化和第二极化的辐射缝隙正交设计；

所述第二极化结构上设有第二极化馈电结构。

进一步的，所述第一极化馈电结构上设置有上层微带线以及第一馈电耦合缝隙，所述上层微带线耦合所述第一馈电耦合缝隙，馈电到所述天线波导腔体；所述第二极化馈电结构上设置有下层微带线以及第二馈电耦合缝隙，所述下层微带线耦合所述第二馈电耦合缝隙，馈电到所述天线波导腔体。

进一步的，所述第一极化结构包括上层微带基板和上层微带背板，所述上层微带线设置于所述上层微带基板表面，所述上层微带基板背面连接所述上层微带背板，所述上层微带背板连接于所述天线波导腔体上；所述第二极化结构包括下层微带基板和下层微带背板，所述下层微带线设置于所述下层微带基板表面，所述下层微带基板背面连接所述下层微带背板，所述下层微带背板连接于所述天线波导腔体；

所述第一馈电耦合缝隙、所述第一极化和第二极化的辐射缝隙均开设于所述上层微带背板上，所述第二馈电耦合缝隙开设于所述下层微带背板上。

进一步的，所述第一极化的辐射缝隙包括第一对称缝隙，所述第一对称缝隙对称设置于所述第一馈电耦合缝隙的长度方向的两侧，且平行于所述第一馈电耦合缝隙。

进一步的，所述第一对称缝隙的两条缝隙的中点与所述第一馈电耦合缝隙的中点共线。

进一步的，所述第二极化的辐射缝隙包括第二对称缝隙，所述第二对称缝隙对称设置于所述第一馈电耦合缝隙的长度方向的两端，且垂直于所述第一馈电耦合缝隙。

进一步的，所述第二对称缝隙的两条缝隙的中点与所述第一馈电耦合缝隙共线。

进一步的，所述第一对称缝隙较所述第二对称缝隙长，且所述第二对称缝隙位于所述第一对称缝隙的两条缝隙之间。