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专利号: 2022109160443
申请人: 曲阜师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种宽带高增益圆极化天线阵列,其特征在于,包括由上至下设置的上层金属贴片(1)、上层介质基板(2)、中间层金属贴片(3)、下层介质基板(4)、下层金属贴片(5),其中:所述上层金属贴片(1)由四组结构完全相同的金属片组成,包括设置于左上角的第一组金属片(11),右上角的第二组金属片(12),左下角的第三组金属片(13)和右下角的第四组金属片(14);每一组金属片的主体为正方形金属片,将正方形金属片的中心刻蚀两个顺时针旋转45度正交的矩形缝隙,并在正方形金属片的四个角添加四个弧形金属片实现圆极化特性;每一组正方形金属片的左侧中间位置添加一个矩形金属片,并在矩形金属片上刻蚀一个金属通孔,第一~第四组金属片(11、12、13、14)分别对应第一~第四金属通孔(21、

22、23、24);

所述上层介质基板(2)被第一~第四金属通孔(21、22、23、24)贯穿,连接上层金属贴片(1)和中间层金属贴片(3);

所述中间层金属贴片(3)平铺整个下层介质基板(4)的上表面,并刻蚀四个圆形缝隙,分别是第一圆形缝隙(31)、第二圆形缝隙(32)、第三圆形缝隙(33)和第四圆形缝隙(34);

所述下层介质基板(4)被第一~第四金属通孔(21、22、23、24)贯穿,连接中间层金属贴片(3)和下层金属贴片(5);

所述下层金属贴片(5)是由微带线组成的1分4功分器。

2.根据权利要求1所述的宽带高增益圆极化天线阵列,其特征在于,所述第一组金属片(11)的主体为第一正方形金属片(111),第一正方形金属片(111)的左侧中间位置添加第二矩形金属片(112),并在第二矩形金属片(112)上刻蚀第一金属通孔(21);第三弧形金属片(113)设置于第一正方形金属片(111)上面一条边的左端,沿着第一正方形金属片(111)的中心旋转360度,复制三个结构相同位置不同的弧形金属片,分别是第四弧形金属片(114)、第五弧形金属片(115)和第六弧形金属片(116),四个弧形金属片分别附着在第一正方形金属片(111)的四条边上;

第一正方形金属片(111)的中心刻蚀两个尺寸大小不同且正交的矩形缝隙,分别是尺寸大的第一矩形缝隙(117)和尺寸小的第二矩形缝隙(118),其中第一矩形缝隙(117)从第一正方形金属片(111)的左下角延伸至右上角。

3.根据权利要求2所述的宽带高增益圆极化天线阵列,其特征在于,所述下层金属贴片(5)是由微带线组成的1分4功分器,该1分4功分器整体由7部分组成,分别是第七金属片(51)、第八金属片(52)、第九金属片(53)、第十金属片(54)、第十一金属片(55)、第十二金属片(56)和第十三金属片(57);

所述第八金属片(52)和第九金属片(53)结构完全相同且左右对称,第八金属片(52)的右上角刻蚀第一三角形(521),第九金属片(53)左上角刻蚀第二三角形(531);

第十金属片(54)、第十一金属片(55)、第十二金属片(56)和第十三金属片(57)结构完全相同,其中第十金属片(54)和第十二金属片(56)上下对称,第十一金属片(55)和第十三金属片(57)上下对称;

第十金属片(54)左上角刻蚀第三三角形(541),左下角刻蚀第四三角形(542),右上角刻蚀第一金属通孔(21);第十一金属片(55)左上角刻蚀第五三角形(551),右下角刻蚀第六三角形(552),右上角刻蚀第二金属通孔(22);第十二金属片(56)左下角刻蚀第七三角形(561),左上角刻蚀第八三角形(562),右下角刻蚀第三金属通孔(23);第十三金属片(57)左下角刻蚀第九三角形(571),左上角刻蚀第十三角形(572),右下角刻蚀第四金属通孔(24)。

4.根据权利要求3所述的宽带高增益圆极化天线阵列,其特征在于,中间层金属贴片(3)的第一~第四圆形缝隙(31、32、33、34)的半径大于第一~第四金属通孔(21、22、23、24)的半径,二者圆心位置相同。

5.根据权利要求4所述的宽带高增益圆极化天线阵列,其特征在于,能量由第七金属片(51)输入,经第八金属片(52)和第九金属片(53)传输到第十~第十三金属片(54、55、56、

57),然后通过第一~第四金属通孔(21、22、23、24)穿过第一~第四圆形缝隙(31、32、33、

34)传输到第一组~第四组金属片(11、12、13、14)向外辐射,中间层金属贴片(3)为天线和功分器的共用地板,馈线位于下层金属贴片(5)。

6.根据权利要求3所述的宽带高增益圆极化天线阵列,其特征在于,下层金属贴片(5)不是左右对称结构,第八金属片(52)与第九金属片(53)呈左右对称,第十金属片(54)与第十二金属片(56)上下对称,第十一金属片(55)与第十三金属片(57)上下对称,第十一金属片(55)、第十三金属片(57)由第十金属片(54)、第十二金属片(56)向右平移得到的。

7.根据权利要求1~6任一项所述的宽带高增益圆极化天线阵列,其特征在于,上层介质基板(2)厚度为1.57mm,下层介质基板(4)的厚度为0.254mm,天线的整体高度为1.824mm。