一种毫米波双频宽带圆极化天线的制作方法

本发明涉及通信，尤其涉及一种毫米波双频宽带圆极化天线。

背景技术：

1、圆极化天线辐射圆极化电磁波，在固定位置其电场矢量随时间运动的轨迹接近圆形；与线极化天线相比，圆极化天线可以解决多径失真、极化失配损耗和电离层引起的法拉第旋转效应，因此，圆极化天线被广泛应用在卫星通信领域。

2、目前，基于ltcc（低温共烧陶瓷）技术加工毫米波圆极化天线是一种常见的毫米波圆极化天线实现方式，这种方式可以利用多层介质和金属结构设计辐射器，产生圆极化辐射。但是ltcc采用高介电常数的陶瓷介质，通过低温烧结加工成型，基于该工艺的单元天线多为平面结构，辐射口径相对较小，因此单元天线的增益通常较低，需要组成列阵使用，而且，ltcc工艺的成本也较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种毫米波双频宽带圆极化天线，解决了现有技术存在的不足。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种毫米波双频宽带圆极化天线，它包括天线罩、极化器、pcb板和同轴接头；天线罩设置于极化器上方，pcb板固定于极化器的下方，同轴接头穿过pcb板对极化器进行馈电，信号经过pcb板的介质集成波导到达极化器；

3、所述极化器包括两个金属模具组成，两个金属模具通过螺丝孔固定连接成一立方体，在立方体内开设有一矩形凹槽，在矩形凹槽的其中两个对角上分别设置有产生圆极化电磁波的小三棱柱和大三棱柱。

4、所述pcb板上设置有贯穿pcb板的多个介质集成波导通孔，多个介质集成波导通孔依次排列组成介质集成波导的侧壁，阻止电磁波向非目标方向泄露。

5、所述pcb板的顶层设置有耦合槽，且耦合槽位于介质集成波导通孔组成的侧壁内，通过耦合槽将耦合到极化器x方向的线极化电磁波转化为右旋圆极化电磁波，最终产生向正z轴辐射右旋圆极化电磁波。

6、在耦合槽的前端和后端均设置有贯穿pcb板四个匹配调节金属通孔通过四个匹配调节金属通孔在介质集成波导内部调节阻抗匹配。

7、在所述pcb板上设置有贯穿pcb板的pcb板金属空气孔和pcb板金属螺丝孔，在pcb板中间的介质层设置有同轴接头内芯孔，在pcb板的底层设置有金属同轴接头连接孔；所述同轴接头通过pcb板金属螺丝孔固定，同轴接头的同轴内芯穿过pcb板底层的金属同轴接头连接孔和介质层的同轴接头内芯孔将电磁信号馈入pcb板中的介质集成波导中。

8、所述介质集成波导由介质集成波导通孔以及pcb板的顶层和底层金属围成。

9、所述小三棱柱产生高频段圆极化电磁波，大三棱柱产生低频段圆极化电磁波，小三棱柱的高度小于大三棱柱的高度，调节小三棱柱和大三棱柱大小与高度实现对圆极化频段范围的调节。

10、本发明具有以下优点：一种毫米波双频宽带圆极化天线，利用极化器中两对尺寸不同的三棱柱可以将从介质集成波导耦合过来的线极化电磁波转化成圆极化电磁波并向正z轴辐射，具有良好的圆极化辐射效果；pcb板中有匹配调节金属通孔和空气孔，便于根据实际需求优化调谐。

技术特征：

1.一种毫米波双频宽带圆极化天线，其特征在于：它包括极化器（2）、pcb板（3）和同轴接头（4）；pcb板（3）固定于极化器（2）的下方，同轴接头（4）穿过pcb板（3）对极化器（2）进行馈电，信号经过pcb板（3）的介质集成波导到达极化器（2）；

2.根据权利要求1所述的一种毫米波双频宽带圆极化天线，其特征在于：所述pcb板（3）上设置有贯穿pcb板（3）的多个介质集成波导通孔（322），多个介质集成波导通孔（322）依次排列组成介质集成波导的侧壁，阻止电磁波向非目标方向泄露。

3.根据权利要求2所述的一种毫米波双频宽带圆极化天线，其特征在于：所述pcb板（3）的顶层设置有耦合槽（311），且耦合槽（311）位于介质集成波导通孔（322）组成的侧壁内，通过耦合槽（311）将耦合到极化器（2）x方向的线极化电磁波转化为右旋圆极化电磁波，最终产生向正z轴辐射的右旋圆极化电磁波。

4.根据权利要求3所述的一种毫米波双频宽带圆极化天线，其特征在于：在耦合槽（311）的前端和后端均设置有贯穿pcb板（3）四个匹配调节金属通孔（321），通过四个匹配调节金属通孔（321）在介质集成波导内部调节阻抗匹配。

5.根据权利要求2所述的一种毫米波双频宽带圆极化天线，其特征在于：在所述pcb板（3）上设置有贯穿pcb板（3）的pcb板金属空气孔（312）和pcb板金属螺丝孔（313），在pcb板（3）中间的介质层设置有同轴接头内芯孔（323），在pcb板（3）的底层设置有金属同轴接头连接孔（331）；所述同轴接头（4）通过pcb板金属螺丝孔（313）固定，同轴接头（4）的同轴内芯穿过pcb板（3）底层的金属同轴接头连接孔（331）和介质层的同轴接头内芯孔（323）将电磁信号馈入pcb板（3）中的介质集成波导中。

6.根据权利要求5所述的一种毫米波双频宽带圆极化天线，其特征在于：所述介质集成波导由介质集成波导通孔（322）以及pcb板（3）的顶层和底层金属围成。

7.根据权利要求1所述的一种毫米波双频宽带圆极化天线，其特征在于：还包括天线罩（1），所述天线罩（1）设置于极化器（2）上方。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种毫米波双频宽带圆极化天线，其特征在于：所述小三棱柱（21）产生高频段圆极化电磁波，大三棱柱（22）产生低频段圆极化电磁波，小三棱柱（21）的高度小于大三棱柱（22）的高度，调节小三棱柱（21）和大三棱柱（22）大小与高度实现对圆极化频段范围的调节。

技术总结
本发明涉及一种毫米波双频宽带圆极化天线，属于通信技术领域，它包括极化器、PCB板和同轴接头；PCB板固定于极化器的下方，同轴接头穿过PCB板对极化器进行馈电，信号经过PCB板的介质集成波导到达极化器；极化器包括两个金属模具组成，两个金属模具通过螺丝孔固定连接成一立方体，在立方体内开设有一矩形凹槽，在矩形凹槽的其中两个对角上分别设置有产生圆极化电磁波的小三棱柱和大三棱柱。本发明利用极化器中两对尺寸不同的三棱柱可以将从介质集成波导耦合过来的线极化电磁波转化成圆极化电磁波并向正z轴辐射，具有良好的圆极化辐射效果；PCB板中有匹配调节金属通孔和空气孔，便于根据实际需求优化调谐。

技术研发人员：邱俊强,董元旦,汤周睿,程洋,张力,朱玛芊
受保护的技术使用者：柒零叁信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21