CN115241643B - 基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线 - Google Patents

基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线，包括宽带隔板阶梯双圆极化器、第一带通滤波器(17.7GHz～21GHz)、第二带通滤波器(27.5GHz～31GHz)。所述隔板阶梯双圆极化天线轴比带宽高，辐射性能好。基于消失模结构的第一带通滤波器和第二带通滤波器具有两端对称、易于加工、通带内损耗小、带外抑制优异等特点。所述完整的基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线结构简单，在卫星通信的接收频段和发射频段，具有‑70dB以下的隔离度，且辐射方向图具有旋转对称，低旁瓣等特点。因此该天线可以很好的应用于卫星通信，5G通信等方面。

Description

基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线
技术领域
本发明属于微波技术领域，具体涉及一种基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线，可应用于5G毫米波通信系统，K、Ka波段卫星通信系统等领域。
背景技术
天线作为接收和发送无线电波的基本装置，是无线通信系统必不可少的组成部分。圆极化天线因其不会因为天线的偏转出现极化失配、具有旋向正交特性，左右圆极化互相不干扰、在反射时会旋向逆转，具有更高的抗多径干扰等特性广泛应用于雷达、遥感遥测、卫星通信、电子对抗等方面。在卫星通信中，K、Ka波段天线要求体积小，收发均为圆极化，左右旋向可选。其中接收频段(下行)17.7GHz～20GHz，发射频段(上行)27.5～30GHz。如何在有限的空间内实现信息的同时收发一直是研究人员尝试的目标，以解决近年来由于信息数据交换需求的爆炸性增长。
一种支持极化复用特性的天线系统，实现方式为支持双圆极化的馈源天线，配合一个介质透镜，实现正交圆极化复用的高增益收发天线。这种方式的核心技术在于馈源天线的设计。一般采用基于阶梯隔板结构的极化器。其中，波导输入的线极化波经过极化器，转化成左旋/右旋圆计划波，然后通过级联的公共端口辐射出去。对于通信系统来说，天线整体需要满足高隔离度，否则发送端与接收端会产生干扰。但它们由于传统阶梯隔板圆极化器的性能瓶颈，天线往往很难同时实现好的圆极化性能、高的隔离度以及匹配特性。
综上所述，基于阶梯隔板圆极化器的高隔离度双圆极化馈源天线，在5G通信、卫星通信等方面有很大的应用前景。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供了一种基于阶梯隔板圆极化器的K、Ka波段高隔离度双圆极化天线，其工作在卫星通信接收频段(下行)17.7GHz～20GHz，发射频段(上行)27.5～30GHz，隔离度高。
为达到上述目的，本发明提供的高隔离度双圆极化天线包括从输入至输出依次设置的带通滤波器、宽带隔板阶梯双圆极化器；
所述宽带隔板阶梯双圆极化器包括从输入至输出依次设置的第一波导、第二波导；所述第一波导包括两个相同的子波导、以及位于两个子波导间的隔板；子波导的输入端作为所述宽带隔板阶梯双圆极化器的其中一个输入端，输出端与所述第二波导的输入端连通；
所述隔板为一体成型结构，包括矩形隔板和台阶状隔板；所述矩形隔板的一端与带通滤波器的输出端连接，另一端与所述台阶状隔板连接；所述台阶状隔板为5级台阶，从矩形隔板侧开始，5级台阶的高度逐级降低；所述矩形隔板的高度H11大于与所述矩形隔板连接的台阶。
作为优选，所述矩形隔板的高度L6为0.73λ，宽度t为0.07λ，其中λ为以25GHz为中心频率的波长。
作为优选，从输出端侧开始，所述5级台阶分别是第一至第五台阶；所述第一台阶的高度H1为0.29λ，宽度L1为0.08λ；所述第二台阶的高度H2为0.37λ，宽度L2为0.15λ；所述第三台阶的高度H3为0.28λ，宽度L3为0.24λ；所述第四台阶的高度H4为0.28λ，宽度L4为0.36λ；所述第五台阶的高度H5为0.14λ，宽度L5为0.53λ；其中λ为以25GHz为中心频率的波长。
所述带通滤波器包括频段在17.7GHz～21GHz的第一带通滤波器、频段在27.5GHz～31GHz的第二带通滤波器。
所述第一带通滤波器包括隔板为4阶滤波器，包括与第二带通滤波器共用的隔板、4个等宽度的金属块、第一消失模波导；所述4个金属块M呈轴对称分布，包括从输入至输出依次设置的第一金属块M1、第二金属块M2、第三金属块M3、第四金属块M4，第一金属块M1和第四金属块M4结构相同，第二金属块M2、第三金属块M3结构相同。所述第一金属块M1的部分结构位于所述第一消失模波导外侧。
所述第一消失模波导为一体成型结构，从上至下包括第一矩形波导、第二矩形波导、第三矩形波导；所述第一矩形波导和第三矩形波导结构、尺寸相同，且宽度大于所述第二矩形波导；所述第二矩形波导位于所述金属块M与所述隔板之间。所述第二矩形波导与所述金属块M的宽度之和等于所述第一矩形波导的宽度。
所述第一矩形波导和第三矩形波导分别位于所述金属块的上下端，位于所述第一带通滤波器侧壁与所述隔板之间。
所述第一金属块M1与第二金属块M2间的间隙与第二金属块M2与第三金属块M3间的间隙不相等；
作为优选，所述第一金属块M1与第二金属块M2间的间隙H9为0.23λ，第二金属块与第三金属块间的间隙H8为0.28λ。
作为优选，所述第一金属块M1和第四金属块M4为一体成型的相同结构，其截面均包括长方形和直角三角形；所述直角三角形的斜边靠近第一消失模波导侧，其中一直角边与长方形的一边连接；
更为优选，所述长方形的宽度L12为1.79λ，长度H11-H10为0.14λ。所述直角三角形的与长方形的连接直角边长度L14为0.68λ，另一直角边长度H10为0.29λ。
作为优选，所述第二金属块M2与第三金属块M3为相同结构，其宽度L13为0.18λ，长度为0.15λ。
作为优选，4个金属块M的厚度L7为0.15λ。
作为优选，所述第一金属块的位于所述第一消失模波导外侧部分长度为0.25λ。
作为优选，所述第一消失模波导的高度小于第一波导的高度，且其中轴线与第一波导的中轴线重合；
作为优选，所述第一消失模波导的高度L10为0.5λ。
所述第二带通滤波器包括与第一带通滤波器共用的隔板、4个等高等宽的金属块S、第二消失模波导；所述4个金属块S为轴对称结构，包括从输入至输出依次设置的第一金属块S1、第二金属块S2、第三金属块S3、第四金属块S4，第一金属块S1和第四金属块S4呈轴对称关系，第二金属块、第三金属块结构相同。
所述第一金属块S1与第二金属块S2间的间隙和第二金属块S2与第三金属块S3间的间隙不相等；
所述第二消失模波导为一体成型结构，从上至下包括第一消失模子波导、第二消失模子波导、第三消失模子波导；所述第一消失模子波导和第三消失模子波导结构、尺寸相同，且宽度大于所述第二消失模子波导；所述第二消失模子波导位于所述金属块S与所述隔板之间。所述第二消失模子波导与所述金属块S的宽度之和小于所述第二消失模子波导的宽度。
所述第一消失模子波导和第三消失模子波导分别位于所述金属块S的上下端，位于所述第二带通滤波器侧壁与所述隔板之间。
所述第二带通滤波器与其连通的子波导间存在一个台阶。
作为优选，4个金属块S的厚度L15为0.09λ，宽度L11为0.12λ；
作为优选，所述第一金属块S1与第二金属块S2间的间隙H6为0.18λ，第二金属块与第三金属块间的间隙H7为0.19λ。
作为优选，第一金属块S1、第四金属块S4的长度H15为0.09λ，第二金属块S2、第三金属块S3长度H16为0.11λ。
作为优选，所述第二消失模波导的高度L9为0.19λ。
采用基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线具有以下优点：
(1)本发明提出了一种工作在K、Ka波段的双圆极化天线结构，该天线工作带宽为54％(18.5GHz～32GHz)，轴比带宽为56％(18GHz～32GHz)，隔离度在29.6％(19.8GHz～27.2GHz)的带宽内低于-25dB，且其方向图具有低旁瓣、旋转对称的特点，还可作为馈源天线和介质透镜与反射面配合产生更高的增益。因此该天线可以应用于雷达、卫星通信、5G通信等方面。
(2)本发明提出的工作在K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线结构，能够在卫星通信的上行频段和下行频段，实现更高的隔离，主要实现方法为在双圆极化天线的两个矩形波导内，内置基于消失模结构的带通滤波器，使两路工作在不同频段的电磁波不能互相干扰。改进后的天线结构在上行频段和下行频段，分别都可以实现-60dB以下的隔离度且不影响天线的辐射性能。
(3)本发明提出的基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线设计原理清晰，设计结构简单，且采用3D打印技术，成本低廉。
附图说明
图1是本发明的三维结构示意图；
图2是本发明带通滤波器的三维结构示意图；其中(1)为频段在17.7GHz～21GHz的第一带通滤波器，(2)为频段在27.5GHz～31GHz的第二带通滤波器；
图3是本发明带通滤波器的剖面三维结构示意图；其中(1)为正视图，(2)为左视图，(3)为俯视图，(4)为宽带隔板阶梯双圆极化器三维结构示意图；
图4是本发明的带通滤波器(17.7～21GHz)的反射系数和传输系数；
图5是本发明的带通滤波器(27.5～31GHz)的反射系数和传输系数；
图6是本发明的高隔离度双圆极化天线端口1激励时的轴比；
图7是本发明的高隔离度双圆极化天线端口2激励时的轴比；
图8是本发明的高隔离度双圆极化天线端口1和端口2的反射系数和隔离度。
图9是本发明的高隔离度双圆极化天线端口1激励时20GHz的左旋圆极化方向图；
图10是本发明的高隔离度双圆极化天线端口2激励时30GHz的右旋圆极化方向图。
图中标记：1.宽带隔板阶梯双圆极化器；2.第一带通滤波器；3.第二带通滤波器；2-1.第一金属块S1；2-2.第二金属块S2；2-3.第三金属块S3；2-4.第四金属块S4；3-1.第一金属块M1；3-2.第二金属块M2；3-3.第三金属块M3；3-4.第四金属块M4。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的分析。
参照图1-3所示，本发明提出的高隔离度双圆极化天线主要包括宽带隔板阶梯双圆极化器1，17.7～21GHz第一带通滤波器2和27.5～31GHz第二带通滤波器3。
宽带隔板阶梯双圆极化器1包括从输入至输出依次设置的第一波导、第二波导；所述第一波导包括两个相同的子波导、以及位于两个子波导间的隔板；子波导的输入端作为所述宽带隔板阶梯双圆极化器的其中一个输入端，输出端与所述第二波导的输入端连通。输入的信号以TE10模式输入第一波导的两个子波导，部分TE10模式转化成了TE01模式电磁波。这两种模式的电磁波具有基本相等的幅度和一定的相位差，满足形成圆极化波的条件，同时传输到方波导，最后辐射到空气中。从第一带通滤波器2进入TE10模式的电磁波，则最终形成右旋圆极化波，从第二带通滤波器3进入TE10模式电磁波，则最终形成左旋圆极化波。
基于消失模结构的第一带通滤波器2(17.7GHz～21GHz)为4阶滤波器，包括与第二带通滤波器共用的隔板、4个等宽度的金属块、第一消失模波导以及两端的输入输出波导；所述4个金属块M呈轴对称分布，包括从输入至输出依次设置的第一金属块M12-1、第二金属块M22-2、第三金属块M32-3、第四金属块M42-4，第一金属块M1和第四金属块M4结构相同，第二金属块M2、第三金属块M3结构相同。所述第一金属块M1的部分结构位于所述第一消失模波导外侧。对于TE10模式电磁波，消失模波导的特性是点抗性，如果在波导内加载适当的电容结构，可以形成单个谐振器。如果加载多个电容结构，则可形成带通滤波器。本发明的17.7GHz～21GHz带通滤波器，中间消失模波导与输入输出波导等高，并加载了4个等厚度不等高的金属块M，且靠近输入输出波导的两个矩形块有尖劈形过度设计。在17.7GHz～21GHz频段内的电磁波通过该滤波器，只有0.1dB不到的损耗。该滤波器两端对称，易于设计与加工。
基于消失模结构的第二带通滤波器(27.5GHz～31GHz)为4阶滤波器，包括与第一带通滤波器共用的隔板、4个等高等宽的金属块S、第二消失模波导以及两端的输入输出波导。中间的消失模波导与输入输出波导并不等高，中间加载了4个等高不等宽的金属块S。所述4个金属块S为轴对称结构，包括从输入至输出依次设置的第一金属块S13-1、第二金属块S23-2、第三金属块S33-3、第四金属块S43-4。在27.5GHz～31GHz频段内的电磁波通过该滤波器，只有0.1dB不到的损耗。该滤波器两端对称，易于设计与加工。
完整的高隔离度双圆极化天线由端口1连接17.7～21GHz带通滤波器输入波导，17.7～21GHz带通滤波器输出波导连接宽带隔板阶梯双圆极化器的第一子波导；端口2连接27.5～31GHz带通滤波器输入波导，27.5～31GHz带通滤波器输出波导连接宽带隔板阶梯双圆极化器的第二子波导。
本发明的工作原理如下：输入的信号以TE10模式输入到端口1中，之后经过带通滤波器后，只有17～21GHz频段内的电磁波从滤波器输出端口进入到宽带隔板阶梯双圆极化器的第一子波导中，部分TE10模式转化成TE01模式，且产生了90°的相位差，形成右旋圆极化波。从端口2进入的TE10模式电磁波，经过带通滤波器后，有27.5～31GHz频段内的电磁波从滤波器输出端口进入到宽带隔板阶梯双圆极化器的第二子波导中，最终形成左旋圆极化波。
表1各结构尺寸
其中λ为以25GHz为中心频率的波长。
表1中L1-L5表示第一台阶至第五台阶的宽度，L6表示矩形隔板的高度，L7表示4个金属块M的厚度，L8表示第二消失模波导的高度，L9表示第二消失模波导的宽度，L10表示第一消失模波导的高度，L11表示4个金属块S的宽度，L12表示长方形的宽度，L13表示第二金属块M2与第三金属块M3的宽度，L14表示直角三角形的与长方形的连接直角边长度为0.68λ，L15表示4个金属块S的厚度，t表示矩形隔板的宽度，Wall表示介质基板的厚度，H1-H5表示第一台阶至第五台阶的高度，H6表示第一金属块S1与第二金属块S2间的间隙，H6为0.18λ，H7表示第二金属块与第三金属块间的间隙，H8表示第二金属块与第三金属块间的间隙，H9表示第一金属块M1与第二金属块M2间的间隙，H10表示直角三角形的与长方形的另一直角边长度，H11表示矩形隔板的高度，H12表示宽带隔板阶梯双圆极化器的长度，H13表示第二带通滤波器内波导的长度，H14表示第二带通滤波器的输入端波导的长度，H15表示第一金属块S1、第四金属块S4的长度，H16表示第二金属块S2、第三金属块S3长度，H17表示第一带通滤波器的输入端波导的长度，H18表示完整的高隔离度双圆极化天线长度。
图4显示了17.7～21GHz带通滤波器的反射系数和传输系数，在17.7～21GHz的通带内，S21<0.1dB，S11<-20dB，带外抑制良好。图5显示了27.5～31GHz带通滤波器的反射系数和传输系数，在27.5～31GHz的通带内，S21<0.1dB，S11<-20dB，带外抑制良好。
图6为本发明提出的高隔离度双圆极化天线的端口1激励时，天线的轴比。可以看出，在18.7GHz到20GHz频段内，轴比小于3dB，满足圆极化性能，19GHz～20GHz，轴比<1dB，性能优异。图7为本发明提出的高隔离度双圆极化天线的端口2激励时，天线的轴比。在27.5GHz～30GHz频段内，轴比<1.4dB,圆极化性能非常优异。
图8为本发明提出的高隔离度双圆极化天线的反射系数和隔离度。在端口1激励时，18.5GHz～20GHz频段内，S11<-10dB。在端口2激励时，27.5GHz～30GHz频段内，S11<-19dB。在17.7GHz～20GHz和27.5GHz～30GHz两个工作频段中两端口的隔离度<-70dB，性能极其优异，远超目前所有同类型天线。
图9-图10分别为本发明提出的高隔离度双圆极化天线端口1激励时的20GHz主极化和交叉极化辐射方向图和端口2激励时30GHz的主极化和交叉极化辐射方向图，可以看出正交的两个面方向图一致性比较好，具有低旁瓣和旋转对称的特点。
本发明的有益效果如下，针对需要高端口隔离度双圆极化天线的应用场景，如卫星通信，提出了一种可以实现正交圆极化复用且具有高端口隔离的天线结构，天线在卫星通信的接收频段(下行)17.7GHz～20GHz，发射频段(上行)27.5～30GHz的辐射方向图具有低旁瓣和旋转对称等特点，且具有极高的隔离。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线，其特征在于包括从输入至输出依次设置的带通滤波器、宽带隔板阶梯双圆极化器；
所述宽带隔板阶梯双圆极化器包括从输入至输出依次设置的第一波导、第二波导；所述第一波导包括两个相同的子波导、以及位于两个子波导间的隔板；子波导的输入端作为所述宽带隔板阶梯双圆极化器的其中一个输入端，输出端与所述第二波导的输入端连通；
所述隔板为一体成型结构，包括矩形隔板和台阶状隔板；所述矩形隔板的一端与带通滤波器的输出端连接，另一端与所述台阶状隔板连接；所述台阶状隔板为5级台阶，从矩形隔板侧开始，5级台阶的高度逐级降低；所述矩形隔板的高度H11大于与所述矩形隔板连接的台阶；
所述带通滤波器包括频段在17.7GHz～21GHz的第一带通滤波器、频段在27.5GHz～31GHz的第二带通滤波器；
所述第一带通滤波器包括隔板为4阶滤波器，包括与第二带通滤波器共用的隔板、4个等宽度的金属块、第一消失模波导；所述4个金属块M呈轴对称分布，包括从输入至输出依次设置的第一金属块M1、第二金属块M2、第三金属块M3、第四金属块M4，第一金属块M1和第四金属块M4结构相同，第二金属块M2、第三金属块M3结构相同；所述第一金属块M1的部分结构位于所述第一消失模波导外侧；
所述第一消失模波导为一体成型结构，从上至下包括第一矩形波导、第二矩形波导、第三矩形波导；所述第一矩形波导和第三矩形波导结构、尺寸相同，且宽度大于所述第二矩形波导；所述第二矩形波导位于所述金属块M与所述隔板之间；所述第二矩形波导与所述金属块M的宽度之和等于所述第一矩形波导的宽度；
所述第一矩形波导和第三矩形波导分别位于所述金属块的上下端，位于所述第一带通滤波器侧壁与所述隔板之间；
所述第一金属块M1与第二金属块M2间的间隙与第二金属块M2与第三金属块M3间的间隙不相等；
所述第一消失模波导的高度小于第一波导的高度，且其中轴线与第一波导的中轴线重合；
所述第二带通滤波器包括与第一带通滤波器共用的隔板、4个等高等宽的金属块S、第二消失模波导；所述4个金属块S为轴对称结构，包括从输入至输出依次设置的第一金属块S1、第二金属块S2、第三金属块S3、第四金属块S4，第一金属块S1和第四金属块S4呈轴对称关系，第二金属块、第三金属块结构相同；
所述第一金属块S1与第二金属块S2间的间隙和第二金属块S2与第三金属块S3间的间隙不相等；
所述第二消失模波导为一体成型结构，从上至下包括第一消失模子波导、第二消失模子波导、第三消失模子波导；所述第一消失模子波导和第三消失模子波导结构、尺寸相同，且宽度大于所述第二消失模子波导；所述第二消失模子波导位于所述金属块S与所述隔板之间；所述第二消失模子波导与所述金属块S的宽度之和小于所述第二消失模子波导的宽度；
所述第一消失模子波导和第三消失模子波导分别位于所述金属块S的上下端，位于所述第二带通滤波器侧壁与所述隔板之间；
所述第二带通滤波器与其连通的子波导间存在一个台阶。
2.根据权利要求1所述基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线，其特征在于宽带隔板阶梯双圆极化器中，所述矩形隔板的高度L6为0.73λ，宽度t为0.07λ，其中λ为以25GHz为中心频率的波长。
3.根据权利要求1所述基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线，其特征在于宽带隔板阶梯双圆极化器中，从输出端侧开始，所述5级台阶分别是第一至第五台阶；所述第一台阶的高度H1为0.29λ，宽度L1为0.08λ；所述第二台阶的高度H2为0.37λ，宽度L2为0.15λ；所述第三台阶的高度H3为0.28λ，宽度L3为0.24λ；所述第四台阶的高度H4为0.28λ，宽度L4为0.36λ；所述第五台阶的高度H5为0.14λ，宽度L5为0.53λ；其中λ为以25GHz为中心频率的波长。
4.根据权利要求1所述基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线，其特征在于第一带通滤波器中，所述第一金属块M1与第二金属块M2间的间隙H9为0.23λ，第二金属块与第三金属块间的间隙H8为0.28λ。
5.根据权利要求1所述基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线，其特征在于第一带通滤波器中，所述第一金属块M1和第四金属块M4为一体成型的相同结构，其截面均包括长方形和直角三角形；所述直角三角形的斜边靠近第一消失模波导侧，其中一直角边与长方形的一边连接；所述长方形的宽度L12为1.79λ，长度H11-H10为0.14λ；所述直角三角形的与长方形的连接直角边长度L14为0.68λ，另一直角边长度H10为0.29λ；
所述第二金属块M2与第三金属块M3为相同结构，其宽度L13为0.18λ，长度为0.15λ。
6.根据权利要求1所述基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线，其特征在于第一带通滤波器中，4个金属块M的厚度L7为0.15λ。
7.根据权利要求1所述基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线，其特征在于第一带通滤波器中，所述第一消失模波导的高度L10为0.5λ。
8.根据权利要求1所述基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线，其特征在于第一带通滤波器中，所述第一金属块的位于所述第一消失模波导外侧部分长度为0.25λ。
9.根据权利要求1所述基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线，其特征在于第二带通滤波器中，4个金属块S的厚度L15为0.09λ，宽度L11为0.12λ；
所述第一金属块S1与第二金属块S2间的间隙H6为0.18λ，第二金属块与第三金属块间的间隙H7为0.19λ；
第一金属块S1、第四金属块S4的长度H15为0.09λ，第二金属块S2、第三金属块S3长度H16为0.11λ。
10.根据权利要求1所述基于K、Ka波段的高隔离度双圆极化天线，其特征在于第二带通滤波器中，所述第二消失模波导的高度L9为0.19λ。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN211017392U (zh) * 2019-12-27 2020-07-14 江苏亨通太赫兹技术有限公司 一种宽带高隔离度双圆极化馈源天线
CN112821083A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 南京邮电大学 基于Ka波段的双圆极化阵列天线单元
CN113851825A (zh) * 2021-09-26 2021-12-28 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种毫米波宽带圆极化辐射器及其设计方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201700062455A1 (it) * 2017-06-07 2018-12-07 Thales Alenia Space Italia Spa Con Unico Socio Polarizzatore circolare a microonde

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN211017392U (zh) * 2019-12-27 2020-07-14 江苏亨通太赫兹技术有限公司 一种宽带高隔离度双圆极化馈源天线
CN112821083A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 南京邮电大学 基于Ka波段的双圆极化阵列天线单元
CN113851825A (zh) * 2021-09-26 2021-12-28 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种毫米波宽带圆极化辐射器及其设计方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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宽频带低轴比双圆极化波导阵列天线设计;张洪涛;汪伟;梁仙灵;金谋平;卢晓鹏;;雷达科学与技术;20170215(第01期);全文 *

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