一种双极化缝隙天线的制作方法

本发明属于天线，尤其涉及一种双极化缝隙天线。

背景技术：

1、电磁波极化信息的利用近年来受到了广泛关注，在通信技术领域，利用极化分集技术可以有效降低信号的衰落，同时，采用正交双极化的信号传输模式一定程度上可以提高通信系统的容量；在雷达技术领域，电磁波极化信息的引入可以显著提升雷达的作用距离和电子对抗性能，为研制新体制的高性能雷达系统提供有效的技术手段。目前，极化信号处理技术在无线移动通信基站、合成孔径雷达、导弹制导雷达、侦察预警雷达等领域均有着广泛的应用前景。

2、在无线通信和雷达系统中，天线作为电磁波的传感器装置，发挥着不可替代的作用。对于全极化体制的无线通信系统而言，极化敏感天线的设计尤为关键，双极化天线是一种广泛应用的天线形式，具有广泛的应用前景。双极化天线单元提供两个极化端口，能够分辨感知和辐射电磁波的两个正交极化分量，进而获取电磁波的极化信息，为系统后续的信号处理奠定物理基础。相对于传统的单极化天线，双极化天线除了要考虑输入端的阻抗匹配、天线效率与增益、辐射功率方向图等技术指标外，还要关注极化端口的隔离度和交叉极化电平等，因此，双极化天线的设计相对于单极化天线而言具有更大的挑战性。

3、为了实现双极化天线，公开号为cn 214428773 u的中国专利公开了一种超宽带双极化天线辐射装置，属于天线辐射装置技术领域，该超宽带双极化天线辐射装置包括反射板，所述反射板上表面的中部固定连接有介质垫片，所述反射板的上表面固定连接有巴伦，该超宽带双极化天线辐射装置，通过反射板和固定板的配合设置，使用时反射板配合介质垫片和巴伦连接，馈电片把同轴电缆和振子臂连接起来，振子臂的中部设置有相互正交的封闭环状结构，这样设置可以保障超宽带双极化天线辐射装置安全应用于移动通信基站，能够有效扩展天线辐射装置辐射和接收信号的带宽，巴伦为柱形平衡不平衡转换器，对高频电流起到不平衡-平衡变换作用的同时，对辐射体起到了支撑和固定作用，但该专利的馈电采用平衡到不平衡的巴伦转换器，馈电结构较为复杂，而且难以提升两个极化端口之间的隔离度。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种双极化缝隙天线。

2、本发明通过以下技术方案得以实现。

3、一种双极化缝隙天线，包括贴覆于第一矩形介质基板上表面的第一金属地板，贴覆于第一矩形介质基板下表面的第二金属地板，贴覆于第二矩形介质基板下表面的第一微带馈线和第二微带馈线；

4、在所述第一金属地板上蚀刻有第一矩形缝隙辐射器和第二矩形缝隙辐射器；

5、在所述第一微带馈线和第二微带馈线的末端分别连接第一扇形枝节和第二扇形枝节。

6、在所述第一矩形缝隙辐射器的第一横边居中位置设置有第二槽线对所述第一矩形缝隙辐射器进行馈电。

7、在所述第二矩形缝隙辐射器的第一竖边居中位置设置有第一槽线对所述第二矩形缝隙辐射器进行馈电。

8、所述第一微带馈线与第一槽线构成电磁耦合结构。

9、所述第二微带馈线与第二槽线构成电磁耦合结构。

10、所述第一矩形介质基板和第二矩形介质基板均为fr4板材，厚度为1mm。

11、所述第二金属地板与第一矩形缝隙辐射器和第二矩形缝隙辐射器的垂直距离均为20mm～30mm。

12、所述第一扇形枝节和第二扇形枝节的半径均为1.5mm～5.5mm。

13、所述第一槽线和第二槽线的槽线宽度均为0.5mm～2.5mm。

14、本发明的有益效果在于：

15、1、采用两个矩形缝隙辐射器实现双极化的辐射场，通过合理设置两个矩形缝隙辐射器的间距和结构参数，实现良好的极化隔离度；

16、2、在天线的输入端采用微带馈线进行馈电，实现了从微带馈线到槽线的电磁耦合，完成从微带线到槽线的传输线类型的转换，实现能量的良好传输；

17、3、微带馈线的末端连接扇形枝节，便于实现较宽的阻抗匹配带宽；

18、因此，本发明所设计的天线，不但能实现良好的阻抗匹配和极化隔离度，而且具有馈电方式简单、成本低廉和易于设计等优点，适用于移动通信、双极化雷达系统、mimo系统等广泛的应用。

技术特征：

1.一种双极化缝隙天线，其特征在于：包括贴覆于第一矩形介质基板(1)上表面的第一金属地板(3)，贴覆于第一矩形介质基板(1)下表面的第二金属地板(4)，贴覆于第二矩形介质基板(2)下表面的第一微带馈线(9)和第二微带馈线(10)；

2.如权利要求1所述的一种双极化缝隙天线，其特征在于：在所述第一矩形缝隙辐射器(5)的第一横边居中位置设置有第二槽线(7)对所述第一矩形缝隙辐射器(5)进行馈电。

3.如权利要求1所述的一种双极化缝隙天线，其特征在于：在所述第二矩形缝隙辐射器(6)的第一竖边居中位置设置有第一槽线(8)对所述第二矩形缝隙辐射器(6)进行馈电。

4.如权利要求1所述的一种双极化缝隙天线，其特征在于：所述第一微带馈线(10)与第一槽线(8)构成电磁耦合馈电结构。

5.如权利要求1所述的一种双极化缝隙天线，其特征在于：所述第二微带馈线(9)与第二槽线(7)构成电磁耦合馈电结构。

6.如权利要求1所述的一种双极化缝隙天线，其特征在于：所述第一矩形介质基板(1)和第二矩形介质基板(2)均为fr4板材，厚度为1mm。

7.如权利要求1所述的一种双极化缝隙天线，其特征在于：所述第二金属地板(4)与第一矩形缝隙辐射器(5)和第二矩形缝隙辐射器(6)的垂直距离均为20mm～30mm。

8.如权利要求1所述的一种双极化缝隙天线，其特征在于：所述第一扇形枝节(11)和第二扇形枝节(12)的半径均为1.5mm～5.5mm。

9.如权利要求2、3任意一项所述的一种双极化缝隙天线，其特征在于：所述所述第一槽线(8)和第二槽线(7)的槽线宽度均为0.5mm～2.5mm。

技术总结
本发明公开了一种双极化缝隙天线，包括贴覆于第一矩形介质基板上表面的第一金属地板，贴覆于第一矩形介质基板下表面的第二金属地板，贴覆于第二矩形介质基板下表面的第一微带馈线和第二微带馈线；在所述第一金属地板蚀刻有第一矩形缝隙辐射器和第二矩形缝隙辐射器；所述第一微带馈线和第二微带馈线的末端分别连接第一扇形枝节和第二扇形枝节。本发明采用微带馈线到槽线的电磁耦合馈电方式，实现良好的阻抗匹配，采用两个矩形缝隙辐射器实现双极化的辐射场，通过合理设置两个矩形缝隙辐射器的间距和结构参数，实现良好的隔离度；本发明不仅易于实现较高增益和端口隔离度，而且结构简单、制作成本低廉。

技术研发人员：李朝芳,高建国
受保护的技术使用者：贵州航天电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22