CN207490107U - 一种应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅 - Google Patents
一种应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207490107U CN207490107U CN201721680804.6U CN201721680804U CN207490107U CN 207490107 U CN207490107 U CN 207490107U CN 201721680804 U CN201721680804 U CN 201721680804U CN 207490107 U CN207490107 U CN 207490107U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- printed board
- reactance
- metal grid
- line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 45
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 40
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 20
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种圆极化纯度高、加工精度容易保证、可满足大倾斜角度入射、极化损耗低的圆极化栅，其结构如下：第一层印制板上镀有周期性排布的金属栅格和电抗走线；第二层印制板上镀有周期性排布的金属栅格；第三层印制板上镀有周期性排布的金属栅格和电抗走线。第一层印制板和第二层印制板用泡沫间隔开；第二层印制板与第三层印制板之间用泡沫间隔开。五层结构压合在一起。电场矢量方向与曲折线金属栅格呈45°夹角，在通过第一、二、三层印制板后，线极化波可变为左旋或右旋圆极化波。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种曲折线圆极化栅。具体的说，涉及一种应用于大倾斜角度入射、圆极化纯度高、损耗小、加工精度容易保证和生成任意圆极化旋向波的圆极化栅。
背景技术
圆极化技术在卫星通讯中被广泛应用。线极化方式对天线要求较高，理想情况下当接收天线极化方向与信号极化方向一致时，接收信号能力最强，随着两者角度的偏差，接收能力逐步降为零。圆极化波就很好的克服了这个问题，只要接收天线的极化形式和信号极化形式相同，就能够很好的接收信号。因此在通讯系统中，普遍采用圆极化波传输信号。
天线形成圆极化波的形式主要有三种方法：第一种方法从天线本身的设计形式上，实现圆极化，如螺旋天线等；第二种方法从天线的馈电形式上实现圆极化波，两个正交线极化波经过移相叠加形成圆极化波；第三种方法是在线极化天线的辐射口面上安装一个圆极化栅，将线极化波转换成圆极化波。
第一种实现圆极化波的方式，受限于天线形式，这就限制了其应用范围；第二种方式适用于小型天线或小型阵列天线。如果阵列单元较多，馈电网络变得十分复杂；第三种方法特别适用于阵列单元较多的天线阵。曲折线圆极化栅是圆极化栅中常见的一种，由两层或多层镀有金属栅格的印制板组成，印制板中间用低损耗、介电常数小的泡沫支撑。近年来对圆极化栅的研究取得了很多成果，但是对于大倾斜角度入射实现圆极化的研究鲜有报道。尤其是对于大倾斜角入射仍有低轴比、损耗小的研究更是屈指可数，因此曲折线圆极化栅无法应用到相控阵天线中，尤其是具有大角度波束扫描的相控阵天线。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术曲折线圆极化栅仅适用于特定波束或小角度入射天线的这一瓶颈问题，提供了一种极化纯度高、极化损耗小、加工精度容易保证且适用于大倾斜角度入射的曲折线圆极化栅。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：
一种应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅,其结构从上到下依次为：第一层印制板(1)、上层泡沫间隔层(2)、第二层印制板(3)、下层泡沫间隔层(4)、第三层印制板(5)；其中，
第一层印制板(1)镀有按周期排布的第一金属栅格(11)和第一电抗走线(12)，所述第一层印制板(1)置于最上方；
第二层印制板(3)镀有第二金属栅格(31)，所述第二层印制板(3)置于所述上层泡沫间隔层(2)和所述下层泡沫间隔层(4)之间；
第三层印制板(5)镀有第三金属栅格(51)和第二电抗走线(52)，所述第三层印制板(5)置于所述下层泡沫间隔层(4)下方；
一线极化波以一定角度θ自上而下射入曲折线极化栅，角度θ可变，电场矢量方向与金属栅格呈45°夹角，在通过第一层印制板(1)、上层泡沫间隔层(2)、第二层印制板(3)、下层泡沫间隔层(4)、第三层印制板(5)后，线极化波可变成左旋或右旋圆极化波。
其中，所述第二层印制板(3)上的第二金属栅格(31)几何尺寸不同于所述第一层印制板(1)上的第一金属栅格(11)，所述第三层印制板(5)上的第三金属栅格(51)几何尺寸与所述第一层印制板(1)上的第一金属栅格(11)几何尺寸相同。
其中，所述第三层印制板(5)上的第二电抗走线(52)与所述第一层印制板(1)上的第一电抗走线(12)是不同的。
其中，所述第一层印制板(1)上的第一电抗走线(12)是水平电感型走线，所述第三层印制板(5)上的第二电抗走线(52)是垂直电容型走线。
其中，所述第一层印制板(1)、所述第二层印制板(3)与所述第三层印制板(5)厚度相同。
其中，所述上层泡沫间隔层(2)、所述下层泡沫间隔层(4)起固定支撑作用，其厚度相同。
其中，所述第一层印制板(1)上的第一电抗走线(12)、所述第三层印制板(5)上的第二电抗走线(52)分别与所述第一层印制板(1)上的第一金属栅格(11)、所述第三层印制板(5)上的第三金属栅格(51)镀层厚度相同。
其中，线极化波的入射角度θ的范围为-75°<θ<+75°。
其中，所述第一，第二，第三金属栅格为曲折线金属栅格。
其中，所述第一层印制板(1)、所述上层泡沫间隔层(2)、所述第二层印制板(3)、所述下层泡沫间隔层(4)和所述第三层印制板(5)为独立制作，之后进行压合和边框封装。
本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果：加工精度容易保证，每层印制板上的金属走线加工精度满足±0.1mm即可，实际加工中很容易满足要求。结构简单，厚度仅为8.3mm，每层印制板独立加工，最后手工压合在一起即可。适用于大倾斜角度入射。本实用新型设计思路区别于传统曲折线圆极化栅，在第一层镀有金属栅格印制板(1)的空白区域，加载了水平电感型走线。在第三层镀有金属栅格印制板(5)空白区域，加载了垂直电容型走线。加载的电抗走线使得倾斜入射角度显著增加，使用CST三维电磁仿真软件进行优化设计，结果显示，本实用新型的曲折线圆极化栅适用于倾斜入射角度在-75°<θ<+75°范围内任意角度入射的线极化波。在8.5GHz的带宽内轴比小于3dB,极化损耗小于1dB。
附图说明
图1为应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅示意图。
图2是图1的第一层印制板结构示意图。
图3是图1的第二层印制板结构示意图。
图4是图1的第三层印制板结构示意图。
图5为电磁波倾斜75°入射仿真得到的轴比。
图6为电磁波倾斜75°入射仿真得到的S11。
图7为电磁波倾斜75°入射仿真得到的极化损耗。
具体实施方式
下面结合图以及具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
以下参照附图，进一步描述本实用新型具体技术方案，以便本领域的技术人员进一步理解本实用新型，而不构成对其权利的限制。
需要进行说明的是：
实施例中出现的金属栅格，电抗走线以通过不同的附图标记加以区别，而在权利要求书中，附图标记由于不起到限定作用，因此，为了进一步明确其不同，撰写为第一金属栅格(11)和第一抗走线(12)，第二金属栅格(31)和第二电抗走线(52)，第三金属栅格(51)仅是为了区分。
参考图1-图4，在以下描述的实施例中应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅，包括第一层印制板(1)、上层泡沫间隔层(2)、第二层印制板(3)、下层泡沫间隔层(4)、第三层印制板(5)，三层镀有金属走线的印制板和两层泡沫间隔层，共五层结构。三层印制板中间的两层泡沫间隔层起支撑作用，并且厚度相同。泡沫间隔层介电常数为1.09。第三层印制板(5)上的金属栅格(51)和第一层印制板(1)上的金属栅格(11)几何尺寸相同。但是与第二层印制板(3)上的金属栅格(31)几何尺寸不相同。第一层印制板(1)上的电抗走线(12)是水平的电感型走线，其周期性的分布在金属栅格(11)之间，水平周期与金属栅格(11)周期相同。第三层印制板(5)上的电抗走线(52)是垂直的电容型走线，其周期性的分布在金属栅格(51)之间，水平周期与金属栅格(51)周期相同。
应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅每层结构都是独立加工的，完成后按照图1所示结构手工压合在一起，周围用边框封装。当一线极化波以-75°<θ<+75°任意角度入射，电场矢量方向与金属栅格呈45°夹角，在通过曲折线圆极化栅后，线极化波可转换为左旋或者右旋圆极化波。图5为电磁波倾斜75°入射仿真得到的轴比。图6为电磁波倾斜75°入射仿真得到的S11。图7为电磁波倾斜75°入射仿真得到的极化损耗。
以上所述仅是本实用新型优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应该视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅,其特征在于：其结构从上到下依次为：第一层印制板(1)、上层泡沫间隔层(2)、第二层印制板(3)、下层泡沫间隔层(4)、第三层印制板(5)；其中，
第一层印制板(1)镀有按周期排布的第一金属栅格(11)和第一电抗走线(12)，所述第一层印制板(1)置于最上方；
第二层印制板(3)镀有第二金属栅格(31)，所述第二层印制板(3)置于所述上层泡沫间隔层(2)和所述下层泡沫间隔层(4)之间；
第三层印制板(5)镀有第三金属栅格(51)和第二电抗走线(52)，所述第三层印制板(5)置于所述下层泡沫间隔层(4)下方；
一线极化波以一定角度θ自上而下射入曲折线极化栅，角度θ可变，电场矢量方向与金属栅格呈45°夹角，在通过第一层印制板(1)、上层泡沫间隔层(2)、第二层印制板(3)、下层泡沫间隔层(4)、第三层印制板(5)后，线极化波可变成左旋或右旋圆极化波。
2.如权利要求1所述的应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅，其特征在于，所述第二层印制板(3)上的第二金属栅格(31)几何尺寸不同于所述第一层印制板(1)上的第一金属栅格(11)，所述第三层印制板(5)上的第三金属栅格(51)几何尺寸与所述第一层印制板(1)上的第一金属栅格(11)几何尺寸相同。
3.如权利要求1所述的应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅，其特征在于，所述第三层印制板(5)上的第二电抗走线(52)与所述第一层印制板(1)上的第一电抗走线(12)是不同的。
4.如权利要求1所述的应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅，其特征在于，所述第一层印制板(1)上的第一电抗走线(12)是水平电感型走线，所述第三层印制板(5)上的第二电抗走线(52)是垂直电容型走线。
5.如权利要求1所述的应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅，其特征在于，所述第一层印制板(1)、所述第二层印制板(3)与所述第三层印制板(5)厚度相同。
6.如权利要求1所述的应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅，其特征在于，所述上层泡沫间隔层(2)、所述下层泡沫间隔层(4)起固定支撑作用，其厚度相同。
7.如权利要求1所述的应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅，其特征在于，所述第一层印制板(1)上的第一电抗走线(12)、所述第三层印制板(5)上的第二电抗走线(52)分别与所述第一层印制板(1)上的第一金属栅格(11)、所述第三层印制板(5)上的第三金属栅格(51)镀层厚度相同。
8.如权利要求1所述的应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅，其特征在于，线极化波的入射角度θ的范围为-75°<θ<+75°。
9.如权利要求1所述的应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅，其特征在于，所述第一，第二，第三金属栅格为曲折线金属栅格。
10.如权利要求1所述的应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅，其特征在于，所述第一层印制板(1)、所述上层泡沫间隔层(2)、所述第二层印制板(3)、所述下层泡沫间隔层(4)和所述第三层印制板(5)为独立制作，之后进行压合和边框封装。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721680804.6U CN207490107U (zh) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | 一种应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721680804.6U CN207490107U (zh) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | 一种应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207490107U true CN207490107U (zh) | 2018-06-12 |
Family
ID=62457917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721680804.6U Active CN207490107U (zh) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | 一种应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207490107U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107994347A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-04 | 北京华镁钛科技有限公司 | 一种应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅 |
-
2017
- 2017-12-06 CN CN201721680804.6U patent/CN207490107U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107994347A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-04 | 北京华镁钛科技有限公司 | 一种应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅 |
| CN107994347B (zh) * | 2017-12-06 | 2023-10-24 | 北京华镁钛科技有限公司 | 一种应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103187616B (zh) | 圆极化天线 | |
| WO2016029680A1 (zh) | 双极化振子 | |
| CN102394359B (zh) | 一种波束对称的多层微带平板阵列天线 | |
| CN108155483B (zh) | 极化跟踪装置 | |
| CN105470661B (zh) | 毫米波双层双频双极化平面反射阵列天线 | |
| WO2014071866A1 (zh) | 反射阵面及反射阵列天线 | |
| CN102122762A (zh) | 毫米波360o全向扫描介质柱透镜天线 | |
| CN111326852A (zh) | 低剖面二维宽角扫描圆极化相控阵天线 | |
| US5012256A (en) | Array antenna | |
| CN111987473B (zh) | 一种极化可重构的涡旋多波束超表面卡塞格伦天线 | |
| CN103560336A (zh) | Ku频段双频双极化微带平面反射阵天线 | |
| CN102130381B (zh) | 部分介质对称填充柱透镜天线 | |
| CN105552543A (zh) | 用于2g/3g频段基于电磁带隙反射底板的基站天线 | |
| CN105552573A (zh) | 双极化波导缝隙馈源对称介质填充柱透镜天线 | |
| CN105261842A (zh) | 一种地面加载十字形缝隙的微带反射阵单元及反射阵天线 | |
| CN105552555A (zh) | 一种圆极化二维大角度扫描相控阵 | |
| WO2013164433A1 (en) | Rfid reader antenna array structure and rfid reader | |
| CN112688079A (zh) | 一种基于加载弯折接地金属柱的双极化宽波束天线 | |
| CN205122754U (zh) | 小型化四单元双频mimo天线 | |
| CN114927881B (zh) | 一种宽带二维多波束透镜天线 | |
| CN103050782A (zh) | 多波束平面贴片透镜天线 | |
| CN207490107U (zh) | 一种应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅 | |
| CN205178013U (zh) | 一种宽角度波束扫描的超材料相控阵天线 | |
| CN107546478B (zh) | 采用特殊方向图阵元的宽角扫描相控阵天线及设计方法 | |
| CN107994347A (zh) | 一种应用于大倾斜角度入射的电抗加载曲折线圆极化栅 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xiu Wei Inventor after: Yang Guang Inventor before: Xiu Wei Inventor before: Yang Huabin Inventor before: Yang Guang |