【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微波天线，更具体地说，涉及一种基于全介质圆极化器的圆极化滤波介质谐振器天线。
技术介绍
1、近年来，伴随着现代无线通信技术的飞速发展，通信系统对射频前端设备不断提出更高的特性要求。滤波器和天线作为射频前端重要的微波器件，在无线通信系统中具有关键性作用。
2、滤波器作为射频前端的频率选择器件，是无线射频系统中不可或缺的部分，同时拥有抑制杂散噪声信号的功能，具备提高通信系统整体抗干扰能力。天线在无线通信系统中扮演着发送和接收信号的作用，其通信性能决定整个无线通信系统发送接收信号的质量。在传统的设计中，天线和滤波器作为独立的两个部件，通过额外阻抗匹配网络进行连接，因此在有限的系统中占有相当大的空间，并且会产生不可避免的损耗。为了解决这个问题，将天线和滤波器进行一体化设计的滤波天线被提出，滤波天线具有辐射特性和滤波特性，能够降低损耗的同时在尺寸方面也有着优势，因此成为国内外研究热点之一。
3、天线的极化方式也是天线的重要指标之一，圆极化天线与传统的单极化天线相比，可以更有效地抑制多径衰落，并减少极化失配所带来的损耗，以保证信号在发射机和接收机之间传输的稳定性。在圆极化天线的实现过程中，采用极化器是一种常见的重要方法。极化器是一种能够将线极化电磁波转化为圆极化电磁波的微波器件。与其他圆极化天线的实现方法相比，极化器可适用于不同的天线类型，不容易受到馈电网络的限制，性能较为稳定，具有很高的使用灵活度。因此，圆极化器凭借在圆极化天线设计中的优势，发展前景一片光明，拥有很大的研究价值。
4、现有
5、从现有研究成果看，目前圆极化滤波介质谐振器天线的设计结构复杂，并且工作带宽很窄，然而这些问题在实际应用中都是需要重点考虑和解决的问题。
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
所述圆极化滤波介质谐振器天线设计中所面临的问题，本专利技术提出一种基于全介质圆极化器的圆极化滤波介质谐振器天线。利用全介质圆极化器拥有圆极化转化的特性，将滤波介质谐振器天线幅值的线极化波转化为圆极化波，可以在保留天线滤波特性的同时得到圆极化波。
2、本专利技术采用的技术方案如下：一种基于全介质圆极化器的圆极化滤波介质谐振器天线，包括自上而下的全介质圆极化器、矩形介质谐振器天线、接地板、介质基板、以及阶梯形微带馈线。
3、所述的全介质圆极化器由9×9的横纵弯折的单元结构组成，通过支柱支撑于矩形介质谐振器天线的上方并相对于矩形介质谐振器天线呈45°旋转；所述的阶梯形微带馈线位于介质基板的下表面。
4、所述矩形介质谐振器天线位于所述接地板上表面，构成主要辐射部分。接地板的上表面依次设置有矩形馈电槽、c形馈电槽、矩形槽，矩形介质谐振器天线由阶梯形微带馈线通过接地板上的c形馈电槽和矩形馈电槽馈电。
5、所述的阶梯形微带馈线主要包括：50欧姆输入微带馈线、与天线输入阻抗相匹配的输出微带馈线、连接输入微带馈线与输出微带馈线的四分之一波长阻抗变换器。
6、全介质圆极化器的单元结构采用横向和纵向弯折结构可以使全介质圆极化器结构更加紧凑，入射角稳定性高。
7、c形馈电槽提供上辐射零点，矩形馈电槽提供下辐射零点。
8、圆极化电磁波由矩形介质谐振器天线辐射的线极化电磁波传播到45度偏转的全介质圆极化器上转化而成。
9、通过调节阶梯形微带馈线、c形馈电槽和矩形馈电槽的物理参数来调控滤波介质谐振器天线的阻抗匹配特性。
10、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
11、1.本专利技术提供全介质圆极化器设计，该圆极化器通过弯折设计减少横纵高度使结构更加紧凑，交叉垂直的单元结构使其具有宽工作带宽和宽入射角稳定的优点，并且可以使用3d打印技术制作，成本低廉。
12、2.本专利技术通过全介质圆极化器将线极化波转化为圆极化波，3db轴比带宽较宽，并且其圆极化性能稳定不受滤波介质谐振器天线影响，不会产生额外的插入损耗。
13、3.本专利技术的全介质圆极化器和滤波介质谐振器天线分开设计，天线设计难度低并且工作带宽较宽，可以在保持滤波特性的同时得到圆极化波。
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1.一种基于全介质圆极化器的圆极化滤波介质谐振器天线，其特征在于：包括自上而下的全介质圆极化器(1)、矩形介质谐振器天线(2)、接地板(3)、介质基板(4)、以及阶梯形微带馈线(5)；
2.根据权利要求1所述的一种基于全介质圆极化器的圆极化滤波介质谐振器天线，其特征在于：全介质圆极化器(1)的单元结构采用横向和纵向弯折结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于全介质圆极化器的圆极化滤波介质谐振器天线，其特征在于：C形馈电槽(7)提供上辐射零点，矩形馈电槽(6)提供下辐射零点。
4.根据权利要求1所述的一种基于全介质圆极化器的圆极化滤波介质谐振器天线，其特征在于：圆极化电磁波由矩形介质谐振器天线(2)辐射的线极化电磁波传播到45度偏转的全介质圆极化器(1)上转化而成。
【技术特征摘要】
1.一种基于全介质圆极化器的圆极化滤波介质谐振器天线，其特征在于：包括自上而下的全介质圆极化器(1)、矩形介质谐振器天线(2)、接地板(3)、介质基板(4)、以及阶梯形微带馈线(5)；
2.根据权利要求1所述的一种基于全介质圆极化器的圆极化滤波介质谐振器天线，其特征在于：全介质圆极化器(1)的单元结构采用横向和纵向弯折结构。
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【专利技术属性】
技术研发人员：文品，秦锴，徐贻辰，刘佛祥，刘绚，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：
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