一種雙頻雙圓極化共口徑濾波天線的制作方法
1.本發(fā)明屬于天線技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種雙頻雙圓極化共口徑濾波天線。
背景技術(shù):
2.雙頻共口徑天線可滿足在同一個口徑面內(nèi)實現(xiàn)兩個不同頻段的輻射,應(yīng)用于星載相控陣天線中,可極大程度減少天線對載荷平臺的空間需求,提高其空間利用率。但是對于小頻率比雙頻共口徑天線,工作在不同頻段的天線結(jié)構(gòu)在物理空間中會高度集中,在緊湊的空間里,對于不同頻段間的互耦影響會變得明顯,具體表現(xiàn)為天線不同頻段端口之間的隔離度下降和輻射畸變,從而導(dǎo)致天線系統(tǒng)的性能下降。此外,目前已報道的雙頻共口徑天線主要采用線極化的極化形式,無法滿足星載通信類天線對圓極化輻射的需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
3.本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,解決了異頻圓極化共口徑天線之間的互耦問題,提高了通道間的隔離度。
4.本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,包括:介質(zhì)諧振器、嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)、矩形條狀金屬結(jié)構(gòu)、磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)、探針結(jié)構(gòu)、單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)、天線金屬地板、一分二不等相位功分器、第一介質(zhì)板、第二介質(zhì)板、第三介質(zhì)板、第四介質(zhì)板、第五介質(zhì)板和正交l形探針結(jié)構(gòu);其中,所述介質(zhì)諧振器設(shè)置于所述介質(zhì)板的上表面;所述第一介質(zhì)板、第二介質(zhì)板、第三介質(zhì)板、第四介質(zhì)板和第五介質(zhì)板自上而下依次相連接;所述嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)設(shè)置于第一介質(zhì)板的上表面和第二介質(zhì)板的上表面;所述探針結(jié)構(gòu)自下至上依次穿過第五介質(zhì)板、第四介質(zhì)板、第三介質(zhì)板、第二介質(zhì)板和第一介質(zhì)板;所述矩形條狀金屬結(jié)構(gòu)設(shè)置于第二介質(zhì)板的上表面;所述磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)設(shè)置于第三介質(zhì)板的上表面,所述磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)與所述天線金屬地板相連接;所述正交l形探針結(jié)構(gòu)設(shè)置于第三介質(zhì)板的上表面,所述正交l形探針結(jié)構(gòu)與所述一分二不等相位功分器連接;所述單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)設(shè)置于第四介質(zhì)板的上表面,所述單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)位于所述正交l形探針結(jié)構(gòu)的下部;所述天線金屬地板設(shè)置于第五介質(zhì)板的上表面;所述一分二不等相位功分器設(shè)置于第五介質(zhì)板的下表面。
5.上述雙頻雙圓極化共口徑濾波天線中,所述介質(zhì)諧振器為圓柱體結(jié)構(gòu),所述介質(zhì)諧振器開設(shè)有兩個貫穿的對稱缺口。
6.上述雙頻雙圓極化共口徑濾波天線中,所述嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)包括第一金屬環(huán)、第二金屬環(huán)和金屬弧;其中,所述第一金屬環(huán)和金屬弧均設(shè)置于所述第一介質(zhì)板的上表面;所述第二金屬環(huán)設(shè)置于所述第二介質(zhì)板的上表面,所述第二金屬環(huán)位于所述第一金屬環(huán)的下部;所述第一金屬環(huán)和所述金屬弧相連接;所述第一金屬環(huán)和所述第二金屬環(huán)均通過金屬微帶線與所述探針結(jié)構(gòu)相連接。
7.上述雙頻雙圓極化共口徑濾波天線中,所述磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)包括四個金屬貼片;其中,四個金屬貼片關(guān)于天線幾何中心對稱;四個金屬貼片的尺寸均相同;每個金屬貼
片通過短路通孔與所述天線金屬地板相連接。
8.上述雙頻雙圓極化共口徑濾波天線中,所述短路通孔為金屬化通孔,位于所述金屬貼片的內(nèi)角位置處。
9.上述雙頻雙圓極化共口徑濾波天線中,所述正交l形探針結(jié)構(gòu)的探針依次貫穿第三介質(zhì)板、第四介質(zhì)板、第五介質(zhì)板與一分二不等相位功分器相連接。
10.上述雙頻雙圓極化共口徑濾波天線中,所述正交l形探針結(jié)構(gòu)在第四介質(zhì)板的上表面的投影位于所述單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。
11.上述雙頻雙圓極化共口徑濾波天線中,所述介質(zhì)諧振器滿足以下約束條件:
[0012][0013]
其中,f
l
是介質(zhì)諧振器的工作頻率,c0是自由空間的光速,h為介質(zhì)諧振器的高度,r為介質(zhì)諧振器的半徑,ε1是介質(zhì)諧振器的介電常數(shù)。
[0014]
上述雙頻雙圓極化共口徑濾波天線中,所述磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)滿足以下約束條件:
[0015][0016]
其中,λh是磁電偶極子的工作波長,a是金屬貼片的長或?qū)挘瑆是相鄰金屬貼片之間的縫隙寬度,ε2為第四介質(zhì)板的介電常數(shù)。
[0017]
上述雙頻雙圓極化共口徑濾波天線中,所述金屬貼片為正方形。
[0018]
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0019]
(1)與傳統(tǒng)雙圓極化共口徑天線相比,本發(fā)明通過給天線高低頻輻射結(jié)構(gòu)加載弧形及環(huán)形濾波結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了天線低頻段的低通工作模式,高頻段的高通工作模式,改善了高低頻端口間的隔離度;
[0020]
(2)對比傳統(tǒng)雙頻雙圓極化共口徑天線,本發(fā)明采用介質(zhì)諧振器與磁電偶極子堆疊方式,因?qū)⒔橘|(zhì)諧振器作為低頻輻射結(jié)構(gòu)置于高頻輻射體的正上方,而介質(zhì)諧振器可視為高頻輻射體的電磁透明結(jié)構(gòu),從而解決了高低頻輻射相互干擾的問題;
[0021]
(3)本發(fā)明的低頻饋電結(jié)構(gòu)不僅可以用來激勵低頻諧振結(jié)構(gòu),還可復(fù)用為高頻諧振結(jié)構(gòu)的濾波結(jié)構(gòu),抑制高頻諧振結(jié)構(gòu)在低頻的輻射,從而進(jìn)一步提高不同頻段不同極化端口間的隔離度。
附圖說明
[0022]
通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細(xì)描述,各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的,而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中,用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0023]
圖1是本發(fā)明實施例提供的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0024]
圖2是本發(fā)明實施例提供的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線的側(cè)視圖;
[0025]
圖3是本發(fā)明實施例提供的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線的俯視圖;
[0026]
圖4是本發(fā)明實施例提供的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線在低頻工作時的濾波性
能和阻抗特性的示意圖;
[0027]
圖5是本發(fā)明實施例提供的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線在高頻工作時的濾波性能和阻抗特性的示意圖。
具體實施方式
[0028]
下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例,然而應(yīng)當(dāng)理解,可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反,提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開,并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0029]
為滿足星載雙頻雙圓極化共口徑天線設(shè)計要求,在保證天線輻射性能的前提下,實現(xiàn)異頻天線通道之間的高隔離度,基于圓極化濾波天線和電磁透明天線設(shè)計思想,通過采用介質(zhì)諧振器與微帶印刷天線堆疊方式,并結(jié)合濾波結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有高端口隔離度和高低頻輻射特性互不影響的雙頻雙圓極化輻射特性。
[0030]
圖1是本發(fā)明實施例提供的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明實施例提供的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線的側(cè)視圖;圖3是本發(fā)明實施例提供的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線的俯視圖。如圖1至圖3所示,該雙頻雙圓極化共口徑濾波天線包括:介質(zhì)諧振器1、嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)5、矩形條狀金屬結(jié)構(gòu)6、磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)7、探針結(jié)構(gòu)8、單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)9、天線金屬地板10、一分二不等相位功分器11、第一介質(zhì)板12、第二介質(zhì)板13、第三介質(zhì)板14、第四介質(zhì)板15、第五介質(zhì)板16和正交l形探針結(jié)構(gòu)17。其中,
[0031]
介質(zhì)諧振器1設(shè)置于介質(zhì)板12的上表面;第一介質(zhì)板12、第二介質(zhì)板13、第三介質(zhì)板14、第四介質(zhì)板15和第五介質(zhì)板16自上而下依次相連接;嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)5設(shè)置于第一介質(zhì)板12的上表面和第二介質(zhì)板13的上表面;探針結(jié)構(gòu)8自下至上依次穿過第五介質(zhì)板16、第四介質(zhì)板15、第三介質(zhì)板14、第二介質(zhì)板13和第一介質(zhì)板12;矩形條狀金屬結(jié)構(gòu)6設(shè)置于第二介質(zhì)板13的上表面;磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)7設(shè)置于第三介質(zhì)板14的上表面,磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)7與天線金屬地板10相連接;正交l形探針結(jié)構(gòu)17設(shè)置于第三介質(zhì)板14的上表面,正交l形探針結(jié)構(gòu)17與一分二不等相位功分器11連接;單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)9設(shè)置于第四介質(zhì)板15的上表面,單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)9位于正交l形探針結(jié)構(gòu)17的下部;天線金屬地板10設(shè)置于第五介質(zhì)板16的上表面;一分二不等相位功分器11設(shè)置于第五介質(zhì)板16的下表面。
[0032]
具體的,介質(zhì)諧振器1為一個圓柱體結(jié)構(gòu),放置在介質(zhì)板12的上方,是天線的低頻輻射結(jié)構(gòu)。介質(zhì)諧振器1有兩個貫穿的對稱缺口。
[0033]
第一介質(zhì)板12、第二介質(zhì)板13、第三介質(zhì)板14、第四介質(zhì)板15和第五介質(zhì)板16自上而下依次緊密排列,其截面均為尺寸相同的正方形。
[0034]
嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)5包括第一金屬環(huán)2、第二金屬環(huán)3和金屬弧4;其中,第一金屬環(huán)2和金屬弧4均設(shè)置于第一介質(zhì)板12的上表面;第二金屬環(huán)3設(shè)置于第二介質(zhì)板13的上表面,第二金屬環(huán)3位于第一金屬環(huán)2的下部;第一金屬環(huán)2和金屬弧4相連接;第一金屬環(huán)2和第二金屬環(huán)3均通過金屬微帶線與探針結(jié)構(gòu)8相連接。
[0035]
具體的,介質(zhì)諧振器1,對應(yīng)饋電結(jié)構(gòu)為嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)5和矩形條狀金屬結(jié)構(gòu)6。嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)5由金屬環(huán)2、金屬環(huán)3、金屬弧4組成。金屬環(huán)2、金屬弧4位于介質(zhì)板12的上表面;金屬環(huán)3位于金屬環(huán)2的正下方,置于介質(zhì)板13的上表面;金屬環(huán)2與金屬弧4中心經(jīng)金屬微帶線連接;矩形條狀金屬結(jié)構(gòu)6與金屬環(huán)3位于同一層,金屬環(huán)2和金屬環(huán)3均通過金屬微帶線與探針結(jié)構(gòu)8連接。
[0036]
磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)7位于介質(zhì)板14的上表面,由四個長和寬均為a的矩形金屬貼片組成,相鄰矩形金屬貼片之間的縫隙寬度為w。四個金屬貼片關(guān)于天線幾何中心對稱。每個金屬貼片通過短路通孔穿過介質(zhì)板14、15,與天線金屬地板10連接。其中,每個短路通孔為金屬化通孔,靠近矩形金屬貼片的內(nèi)角。正交l形探針結(jié)構(gòu)17與磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)7位于同一層,其探針貫穿介質(zhì)板14、介質(zhì)板15、介質(zhì)板16,與一分二不等相位功分器11連接。磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)7與四個短路通孔、正交l形探針結(jié)構(gòu)17以及一分二不等相位功分器11共同組成天線的高頻輻射體。
[0037]
單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)9位于介質(zhì)板15的上表面,位于磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)7正下方,將正交l形探針結(jié)構(gòu)17包圍在中間。具體的,正交l形探針結(jié)構(gòu)17在第四介質(zhì)板15的上表面的投影位于單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)9的內(nèi)部。天線金屬地板10是天線高低頻輻射結(jié)構(gòu)共用的接地板。
[0038]
介質(zhì)諧振器1需滿足以下約束條件:
[0039][0040]
磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)7需滿足以下約束條件:
[0041]
i(z)=im(β((2a+w)/2-|z|)),-(2a+w)/2《z《(2a+w)/2且i(z)=0
[0042]
則有:
[0043]
其中,c0是自由空間的光速,h為介質(zhì)諧振器的高度,r為介質(zhì)諧振器的半徑,ε1是介質(zhì)諧振器的介電常數(shù),f
l
是介質(zhì)諧振器的工作頻率,λh是磁電偶極子的工作波長,a是構(gòu)成磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)的矩形金屬貼片的長或?qū)挘瑆是相鄰矩形金屬貼片之間的縫隙寬度。ε2為第三介質(zhì)板14或第四介質(zhì)板15的介電常數(shù),第三介質(zhì)板14和第四介質(zhì)板15的介電常數(shù)相等。
[0044]
通過以上公式使得天線的雙頻輻射性能良好。
[0045]
本發(fā)明的優(yōu)選實例是一個工作于毫米波頻段的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線。高頻中心頻率設(shè)為30ghz,低頻中心頻率設(shè)為20ghz。介質(zhì)諧振器1是低頻輻射結(jié)構(gòu),其工作模式為hen
11ξ
模式。
[0046]
雙頻雙圓極化共口徑濾波天線參數(shù)確定如下:
[0047]
首先根據(jù)天線在低頻段工作頻率要求,按照以下約束條件確定介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)的半徑r,高度h以及介電常數(shù)ε1:
[0048]
[0049]
其中,c0是自由空間的光速,h為介質(zhì)諧振器的高度,r為介質(zhì)諧振器的半徑,ε1是介質(zhì)諧振器的介電常數(shù),f
l
是介質(zhì)諧振器的工作頻率。
[0050]
然后對天線在低頻工作模式下的饋電結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,其工作頻率為20ghz,金屬環(huán)2的外半徑為r_1,寬度為w_1;金屬環(huán)3位于金屬環(huán)2的正下方,其外半徑為r_2,寬度為w_2,具體參數(shù)確定需由天線阻抗匹配實際情況來進(jìn)行調(diào)節(jié);金屬弧4與金屬環(huán)2相連接,用于引入一個具有上頻帶可調(diào)特性的邊緣陡峭零點,其外半徑為r_3,寬度為w_3,對應(yīng)的弧度角為θ,具體參數(shù)確定需由天線低頻濾波實際情況來進(jìn)行調(diào)節(jié)。矩形條狀金屬結(jié)構(gòu)6的長為l_p、寬為w_p,其逆時針旋轉(zhuǎn)角度為α,與金屬環(huán)2位于同一層,具體參數(shù)值需由天線左旋圓極化輻射性能來進(jìn)行確定。此外,介質(zhì)諧振器1上的兩個對稱缺口的長為l_m、寬為w_m,高為h,具體參數(shù)值也需由天線左旋圓極化輻射性能來進(jìn)行確定。
[0051]
隨后對天線的高頻工作模式進(jìn)行設(shè)計。磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)7由四個長和寬均為a的矩形金屬貼片組成,相鄰矩形金屬貼片之間的縫隙寬度為w,滿足的關(guān)系式。其中,λh是磁電偶極子的工作波長,ε2為介質(zhì)板15和介質(zhì)板14的介電常數(shù)。l形探針17的臂的長度為l_f,寬度為w_f,探針饋電點距離天線中心點的距離為l_feed,后端連接一分二不等相位功分器11,具體參數(shù)確定需由天線在高頻工作時的阻抗匹配實際情況來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0052]
最后對天線工作在高頻段的濾波特性進(jìn)行設(shè)計,由單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)9實現(xiàn),其外半徑為r_0,寬度為w_0,具體參數(shù)確定需由天線高頻濾波實際情況來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0053]
圖4給出了本發(fā)明的天線在低頻工作時的增益曲線和s參數(shù)曲線。圖5給出了本發(fā)明的天線在高頻工作時的增益曲線和s參數(shù)曲線。
[0054]
本實施例解決了異頻圓極化共口徑天線之間的互耦問題,提高了通道間的隔離度。天線結(jié)構(gòu)特點是,采用高低頻諧振結(jié)構(gòu)堆疊方式,高頻諧振結(jié)構(gòu)置于低頻諧振結(jié)構(gòu)下方。高頻諧振結(jié)構(gòu)為一對正交l形探針饋電的磁電偶極子天線形式。通過天線后端加載相位相差90
°
的一分二不等相位功分器11,實現(xiàn)圓極化輻射性能。基于此又通過在磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)7下方引入單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)9,使天線在高頻工作時增益下頻帶產(chǎn)生一個邊緣陡峭的零點。低頻諧振結(jié)構(gòu)為圓柱體形狀的質(zhì)諧振器1,并由嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)5和矩形條狀金屬結(jié)構(gòu)6激勵。嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)5可用于實現(xiàn)低頻諧振結(jié)構(gòu)在上頻帶增益處產(chǎn)生邊緣陡峭的零點。此外,為進(jìn)一步改善低頻圓極化特性,介質(zhì)諧振器1有兩個貫穿的對稱缺口。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,與傳統(tǒng)雙圓極化共口徑天線相比,通過引入三層嵌套環(huán)形結(jié)構(gòu),提高了毫米波頻段異頻異極化端口之間的隔離度,同時,作為天線低頻諧振結(jié)構(gòu)的介質(zhì)諧振器不僅可以實現(xiàn)低頻段的右旋圓極化輻射特性,而且對于天線的高頻諧振結(jié)構(gòu)而言,介質(zhì)諧振器可視為電磁透明結(jié)構(gòu)不會對高頻輻射特性產(chǎn)生影響。
[0055]
本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上,但其并不是用來限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改,因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾,均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
技術(shù)特征:
1.一種雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,其特征在于包括:介質(zhì)諧振器(1)、嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)(5)、矩形條狀金屬結(jié)構(gòu)(6)、磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)(7)、探針結(jié)構(gòu)(8)、單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)(9)、天線金屬地板(10)、一分二不等相位功分器(11)、第一介質(zhì)板(12)、第二介質(zhì)板(13)、第三介質(zhì)板(14)、第四介質(zhì)板(15)、第五介質(zhì)板(16)和正交l形探針結(jié)構(gòu)(17);其中,所述介質(zhì)諧振器(1)設(shè)置于所述介質(zhì)板(12)的上表面;所述第一介質(zhì)板(12)、第二介質(zhì)板(13)、第三介質(zhì)板(14)、第四介質(zhì)板(15)和第五介質(zhì)板(16)自上而下依次相連接;所述嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)(5)設(shè)置于第一介質(zhì)板(12)的上表面和第二介質(zhì)板(13)的上表面;所述探針結(jié)構(gòu)(8)自下至上依次穿過第五介質(zhì)板(16)、第四介質(zhì)板(15)、第三介質(zhì)板(14)、第二介質(zhì)板(13)和第一介質(zhì)板(12);所述矩形條狀金屬結(jié)構(gòu)(6)設(shè)置于第二介質(zhì)板(13)的上表面;所述磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)(7)設(shè)置于第三介質(zhì)板(14)的上表面,所述磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)(7)與所述天線金屬地板(10)相連接;所述正交l形探針結(jié)構(gòu)(17)設(shè)置于第三介質(zhì)板(14)的上表面,所述正交l形探針結(jié)構(gòu)(17)與所述一分二不等相位功分器(11)連接;所述單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)(9)設(shè)置于第四介質(zhì)板(15)的上表面,所述單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)(9)位于所述正交l形探針結(jié)構(gòu)(17)的下部;所述天線金屬地板(10)設(shè)置于第五介質(zhì)板(16)的上表面;所述一分二不等相位功分器(11)設(shè)置于第五介質(zhì)板(16)的下表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,其特征在于:所述介質(zhì)諧振器(1)為圓柱體結(jié)構(gòu),所述介質(zhì)諧振器(1)開設(shè)有兩個貫穿的對稱缺口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,其特征在于:所述嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)(5)包括第一金屬環(huán)(2)、第二金屬環(huán)(3)和金屬弧(4);其中,所述第一金屬環(huán)(2)和金屬弧(4)均設(shè)置于所述第一介質(zhì)板(12)的上表面;所述第二金屬環(huán)(3)設(shè)置于所述第二介質(zhì)板(13)的上表面,所述第二金屬環(huán)(3)位于所述第一金屬環(huán)(2)的下部;所述第一金屬環(huán)(2)和所述金屬弧(4)相連接;所述第一金屬環(huán)(2)和所述第二金屬環(huán)(3))均通過金屬微帶線與所述探針結(jié)構(gòu)(8)相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,其特征在于:所述磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)(7)包括四個金屬貼片;其中,四個金屬貼片關(guān)于天線幾何中心對稱;四個金屬貼片的尺寸均相同;每個金屬貼片通過短路通孔與所述天線金屬地板(10)相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,其特征在于:所述短路通孔為金屬化通孔,位于所述金屬貼片的內(nèi)角位置處。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,其特征在于:所述正交l形探
針結(jié)構(gòu)(17)的探針依次貫穿第三介質(zhì)板(14)、第四介質(zhì)板(15)、第五介質(zhì)板(16)與一分二不等相位功分器(11)相連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,其特征在于:所述正交l形探針結(jié)構(gòu)(17)在第四介質(zhì)板(15)的上表面的投影位于所述單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)(9)的內(nèi)部。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,其特征在于:所述介質(zhì)諧振器(1)滿足以下約束條件:其中,f
l
是介質(zhì)諧振器的工作頻率,c0是自由空間的光速,h為介質(zhì)諧振器的高度,r為介質(zhì)諧振器的半徑,ε1是介質(zhì)諧振器的介電常數(shù)。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,其特征在于:所述磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)(7)滿足以下約束條件:其中,λ
h
是磁電偶極子的工作波長,a是金屬貼片的長或?qū)挘瑆是相鄰金屬貼片之間的縫隙寬度,ε2為第四介質(zhì)板(15)的介電常數(shù)。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,其特征在于:所述金屬貼片為正方形。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種雙頻雙圓極化共口徑濾波天線,包括:介質(zhì)諧振器、嵌套式雙環(huán)金屬貼片結(jié)構(gòu)、矩形條狀金屬結(jié)構(gòu)、磁電偶極子輻射結(jié)構(gòu)、探針結(jié)構(gòu)、單環(huán)狀金屬貼片結(jié)構(gòu)、天線金屬地板、一分二不等相位功分器、第一介質(zhì)板、第二介質(zhì)板、第三介質(zhì)板、第四介質(zhì)板、第五介質(zhì)板和正交L形探針結(jié)構(gòu)。本發(fā)明解決了異頻圓極化共口徑天線之間的互耦問題,提高了通道間的隔離度。提高了通道間的隔離度。提高了通道間的隔離度。
