一種基于正交電磁源的超寬帶雙極化天線的制作方法
【專利摘要】本發明涉及微波與天線【技術領域】，具體地說是一種分別由電磁激勵源產生空間遠場區的正交場分量，能夠同時感知空間電磁波的正交極化分量，進而在空間上具有更好的極化正交特性，以實現全極化的信號處理的基于正交電磁源的超寬帶雙極化天線，其特征在于設有寬帶電激勵源和寬帶磁激勵源，所述寬帶電激勵源為微帶對數周期天線，所述寬帶磁激勵源為具有指數函數規律的漸變平面縫隙天線，所述作為寬帶電激勵源的微帶對數周期天線與作為寬帶磁激勵源的指數漸變平面縫隙天線正交放置，本發明中的天線在空間上具有更好的極化正交特性，即空間域的極化特性好，正交極化的空間范圍更大，能夠形成性能更為優良的正交極化通道。
【專利說明】-種基于正交電磁源的超寬帶雙極化天線
【技術領域】
[0001] 本發明涉及微波與天線【技術領域】，具體地說是一種分別由電磁激勵源產生空間遠 場區的正交場分量，能夠同時感知空間電磁波的正交極化分量，進而在空間上具有更好的 極化正交特性，以實現全極化的信號處理的基于正交電磁源的超寬帶雙極化天線。
【背景技術】
[0002] 傳統的無線電電子設備，例如無線通信和雷達探測設備，輻射和接收的電磁波信 號通常采用單一的極化方式和相對較窄的信號帶寬。在現代及未來電子系統中，為了提高 無線電系統的探測分辨率、信息傳輸速度和信道容量等工作性能，寬頻帶特性已成為必備 的要求之一。在電磁波所承載的信息中，除了幅度、相位和頻率信息以外，極化特性是一種 重要中的信息資源，它的利用將為無線電系統的性能提升發揮重要作用；在無線電系統中， 例如雷達設備、無線通信設備和各種微波測量系統，采用雙極化或者全極化的電磁波信號 探測和識別目標，將顯著提高系統的目標檢測、識別和抗干擾能力，同時也能提高通信系統 的信道容量，因此，在現代及未來的電子系統中，往往要求其具有全極化發射和接收電磁信 號能力的，即要求無線電系統為全極化的新體制電子系統。由此可知，寬帶雙極化的無線電 電子設備是現代及未來電子設備的發展趨勢之一。同時，寬帶雙極化的無線電電子設備必 須采用寬帶雙極化的天線設備，可以說性能優良的寬帶雙極化天線設備是這些電子系統中 的關鍵技術之一。寬帶雙極化天線同時具備寬頻帶和雙極化兩種性能，是目前天線領域研 究的熱點之一。傳統的雙極化天線是基于正交放置的電輻射元或者磁輻射元組成，它們在 空間形成正交的輻射場，進而構成兩個正交的極化通道。
【發明內容】
[0003] 本發明針對現有技術中的缺點和不足，提出了一種能夠在空間遠場區實現寬角域 的正交極化輻射場，感知空間電磁波的全極化分量，進而實現雙極化工作模式的基于正交 電磁源的超寬帶雙極化天線。
[0004] 本發明可以通過以下措施達到： 一種基于正交電磁源的超寬帶雙極化天線，其特征在于設有寬帶電激勵源和寬帶磁激 勵源，所述寬帶電激勵源為微帶對數周期天線，其滿足下式：
【權利要求】
1. 一種基于正交電磁源的超寬帶雙極化天線，其特征在于設有寬帶電激勵源和寬帶磁 激勵源，所述寬帶電激勵源為微帶對數周期天線，其滿足下式：
式中為比例因子，該比例因子大于0. 8 ; 4為第η個對稱振子的全長；~為第η個對稱 振子的寬度；4為第η個對稱振子到天線虛擬"頂點"的距離；《為對稱振子的序列編號即 從距離饋電點最遠的振子算起，最長的振子編號為1 ; 所述寬帶磁激勵源為指數漸變平面縫隙天線，其指數漸變曲線方程為：
(3) 式中，W為指數因子； 所述作為寬帶電激勵源的微帶對數周期天線與作為寬帶磁激勵源的指數漸變平面縫 隙天線正交放置。
2. 根據權利要求1所述的一種基于正交電磁源的超寬帶雙極化天線，其特征在于對數 周期天線中的振子采用曲折線結構，其中為實現低頻段的振子等分形曲折線，微帶對數周 期天線采用了不同的比例因子，這些比例因子表示為：
，其 中T1取值為0. 81，T2取值為0. 95, T3取值為〇. 88。
3. 根據權利要求1所述的一種基于正交電磁源的超寬帶雙極化天線，其特征在于所述 對數周期天線的集合線的末端加載了匹配負載阻抗。
4. 根據權利要求1所述的一種基于正交電磁源的超寬帶雙極化天線，其特征在于對數 周期天線集合線上蝕刻金屬過孔陣列。
5. 根據權利要求1所述的一種基于正交電磁源的超寬帶雙極化天線，其特征在于作為 寬帶磁激勵源的指數漸變平面縫隙天線采用微帶線轉槽線的饋電方式，介質基板的相對介 電常數為2. 2,介質基板的厚度為1毫米，金屬銅箔厚度為0. 036毫米，將微帶饋電轉移到電 路板的邊緣，遠離電磁激勵源的交疊部分。
6. 根據權利要求1所述的一種基于正交電磁源的超寬帶雙極化天線，其特征在于在作 為寬帶磁激勵源的Vivaldi天線地板上具有指數函數規律漸變的輻射縫隙的兩側對稱地 開設槽口。
【文檔編號】H01Q5/10GK104393417SQ201410698456
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】宋立眾, 聶玉明 申請人:哈爾濱工業大學（威海）