【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天线，涉及一种宽带高隔离度的双线极化端射天线。
技术介绍
1、天线作为发射和接收电磁波能量的部件，是无线通信系统中的必不可少的部件。其性能的好坏关系到整个系统的性能。随着通信和雷达系统对更高性能和更可靠性的需求不断增加，双极化天线正成为主流选择。与传统的单极化天线相比，双极化天线具有一些显著的优势：
2、1、提高信号接收和传输质量：双极化天线可以同时接收和传输水平和垂直方向上的信号，从而提供更高的信号接收和传输性能。这对于许多应用来说是非常重要的，例如移动通信、卫星通信和雷达系统。
3、2、抗多径衰落：多径衰落是信号在传播过程中发生反射、散射和折射等现象导致信号多次到达接收器，造成信号强度的波动和失真。通过使用双极化天线，可以使信号在水平和垂直方向上具有不同的传播路径，从而减少多径衰落对信号的影响。
4、3、提高频谱效率：双极化天线可以在相同的频谱资源下同时传输和接收两个独立的信号。这样可以提高频谱的利用效率，增加系统的容量和吞吐量。
5、4、空间分集和极化分集：通过在接收端使用多个双极化天线，并利用它们之间的空间和极化多样性，可以减少信号在传播过程中受到的干扰和衰落，从而提高系统的抗干扰性和可靠性。
6、双极化天线在通信和雷达领域中发挥着重要作用。它们通过提供双向独立的信号传输路径、抑制多径衰落、增加系统的频谱效率和抗干扰能力，为现代无线通信和雷达系统的性能和可靠性提供了显著的改进。随着无线通信和雷达技术的不断发展，双极化天线将继续在各种应用中发挥重要作
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对目前5g毫米波无线通信系统的应用需求，提出了一种宽带高隔离度的双线极化端射天线，其中结构简单、宽带、隔离度高。本专利技术基于传统隔板极化器双圆极化波导天线，通过在端口处施加等幅同相以及等幅反相的激励，可以分别产生垂直极化以及水平极化波。
2、本专利技术的一种宽带高隔离度的双线极化端射天线，由上下堆叠的第一介质基板(1)、第二介质基板(2)，以及顶部金属地(7)、底部金属地(8)、中间层金属地(9)构成；
3、所述顶部金属地(7)为一体成型结构，印刷在第一介质基板(1)上表面，其包括顶部金属地a、顶部金属地b；
4、所述中间层金属地(9)为一体成型结构，印刷在第一介质基板(1)与第二介质基板(2)之间，其包括中间层金属地a、中间层金属地b、第一矩形金属条、第二矩形金属条；所述第一矩形金属条、第二矩形金属条分别位于中间层金属地a和中间层金属地b的长度向两侧；
5、所述底部金属地(8)为一体成型结构，印刷在第二介质基板(2)下表面，其包括底部金属地a、底部金属地b；
6、其中，所述双线极化端射天线从输入至输出依次包括基于siw结构的魔t(magic-t)(3)、开口siw双圆极化天线(4)、反射元件(5)以及延伸介质基板部分(6)；所述反射元件(5)包括第一金属块(51)、第二金属块(52)，用于改善天线的阻抗匹配且充当反射板提升天线增益。
7、第一介质基板(1)、第二介质基板(2)间通过半固化片(10)粘合；中间层金属地(9)可任意设置于第一介质基板(1)的下表面或者第二介质基板(2)的上表面。
8、所述基于siw结构的magic-t(3)包括顶部金属地a、中间层金属地a、底部金属地a、两排分布在中间层金属地a长度向两侧的第一金属通孔阵列(34)，拥有两个输入端口和两个输出端口；
9、所述中间层金属地a包括带状线(31)、渐变过渡结构(33)、矩形金属片(32)；带状线(31)的一端朝外，并作为所述基于siw结构的magic-t(3)的第一输入端口；带状线(31)的另一端与渐变过渡结构(33)的较小端连接，渐变过渡结构(33)的较大端与矩形金属片(32)的一端连接；
10、由顶部金属地a、底部金属地a、第一金属通孔阵列(34)构成所述基于siw结构的magic-t(3)的第二输入端口，即siw端口；第二输入端口在第一输入端口同侧端；
11、由中间层金属地a、顶部金属地a构成所述基于siw结构的magic-t(3)的第一输出端口，由中间层金属地a、底部金属地a构成所述基于siw结构的magic-t(3)的第二输出端口；第一输入端口与第二输入端口被中间层金属地a分割。
12、基于siw结构的magic-t(3)中，当第一输入端馈电时，两个输出端口输出等幅反相的激励；当第二输入端口馈电时，两个输出端口输出等幅同相的激励；第一输入端和第二输入端口彼此分离；
13、所述开口siw双圆极化天线(4)包括顶部金属地b、中间层金属地b、底部金属地b、两排分布在中间层金属地b长度向两侧的第二金属通孔阵列(42)；
14、由中间层金属地b、顶部金属地b构成所述开口siw双圆极化天线(4)的第一输入端口，由中间层金属地b、底部金属地b构成所述开口siw双圆极化天线(4)的第二输入端口；所述开口siw双圆极化天线(4)的第一输入端口和第二输入端口分别与所述基于siw结构的magic-t(3)第一输出端口和第二输出端口连接；
15、所述中间层金属地b为一体成型结构，包括阶梯状金属(43)、金属条带(41)，所述阶梯状金属(43)的阶梯阶数不限定。金属条带(41)连接在阶梯状开槽的最底层一阶的底面；金属条带(41)的宽度依据工作频带内的最低工作频率进行选择，长度大于阶梯状开槽的最底层一阶的长度；所述金属条带(41)用于降低所使用基板的总厚度.
16、两排第一金属通孔阵列(34)贯穿第一介质基板(1)、第二介质基板(2)，其中一排用于连接顶部金属地a、底部金属地a、第一矩形金属条，另一排用于连接顶部金属地a、底部金属地a、第二矩形金属条；
17、两排第二金属通孔阵列(42)贯穿第一介质基板(1)、第二介质基板(2)，其中一排用于连接顶部金属地b、底部金属地b、第一矩形金属条，另一排用于连接顶部金属地b、底部金属地b、第二矩形金属条；
18、由第一介质基板(1)、第二介质基板(2)、顶部金属地(7)、底部金属地(8)、中间层金属地(9)、第一金属通孔阵列(34)、第二金属通孔阵列(42本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种宽带高隔离度的双线极化端射天线，由上下堆叠的第一介质基板(1)、第二介质基板(2)，以及顶部金属地(7)、底部金属地(8)、中间层金属地(9)构成；
2.根据权利要求1所述的双线极化端射天线，其特征在于所述反射元件(5)包括第一金属块(51)、第二金属块(52)；第一金属块(51)、第二金属块(52)置于所述开口SIW双圆极化天线(4)开口处并平行放置；第一金属块(51)与顶部金属地B垂直并接触；第二金属块(52)与底部金属地B垂直并接触。
3.根据权利要求1所述的双线极化端射天线，其特征在于所述阶梯状金属(43)的阶梯阶数不限定。
4.根据权利要求1所述的双线极化端射天线，其特征在于所述延伸介质基板部分(6)用于将SIW开口端过渡到自由空间实现阻抗匹配，由第一介质基板(1)、第二介质基板(2)在开口SIW双圆极化天线(4)开口处的延伸；其中，在延伸介质基板部分(6)的第一介质基板(1)上表面以及第二介质基板(2)的下表面分别印刷有周期排列的第一金属贴片(61)、第二金属贴片(62)。
5.根据权利要求4所述的双线极化端射天
6.根据权利要求4所述的双线极化端射天线，其特征在于第一金属贴片(61)、第二金属贴片(62)的形状各自独立为矩形、三角形、曲线形中的一种。
7.根据权利要求4所述的双线极化端射天线，其特征在于所述第一金属贴片(61)不与顶部金属地(7)接触；所述第二金属贴片(62)不与顶部金属地(7)接触。
8.根据权利要求1所述的双线极化端射天线，其特征在于两排第一金属通孔阵列(34)贯穿第一介质基板(1)、第二介质基板(2)，其中一排用于连接顶部金属地A、底部金属地A、第一矩形金属条，另一排用于连接顶部金属地A、底部金属地A、第二矩形金属条；
9.根据权利要求1所述的双线极化端射天线，其特征在于第一介质基板(1)、第二介质基板(2)间通过半固化片(10)粘合；中间层金属地(9)可任意设置于第一介质基板(1)的下表面或者第二介质基板(2)的上表面。
10.根据权利要求1所述的双线极化端射天线，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种宽带高隔离度的双线极化端射天线，由上下堆叠的第一介质基板(1)、第二介质基板(2)，以及顶部金属地(7)、底部金属地(8)、中间层金属地(9)构成；
2.根据权利要求1所述的双线极化端射天线，其特征在于所述反射元件(5)包括第一金属块(51)、第二金属块(52)；第一金属块(51)、第二金属块(52)置于所述开口siw双圆极化天线(4)开口处并平行放置；第一金属块(51)与顶部金属地b垂直并接触；第二金属块(52)与底部金属地b垂直并接触。
3.根据权利要求1所述的双线极化端射天线，其特征在于所述阶梯状金属(43)的阶梯阶数不限定。
4.根据权利要求1所述的双线极化端射天线，其特征在于所述延伸介质基板部分(6)用于将siw开口端过渡到自由空间实现阻抗匹配，由第一介质基板(1)、第二介质基板(2)在开口siw双圆极化天线(4)开口处的延伸；其中，在延伸介质基板部分(6)的第一介质基板(1)上表面以及第二介质基板(2)的下表面分别印刷有周期排列的第一金属贴片(61)、第二金属贴片(62)。
5.根据权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：范奎奎，谭青权，罗国清，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学温州研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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