專(zhuān)利名稱(chēng)：起始縫隙距離中心小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是對(duì)接收直播衛(wèi)星電視節(jié)目的現(xiàn)有的徑向縫隙天線(xiàn)的改進(jìn)，具體涉及一種距離中心小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)，主要是縮小了起始縫隙距離中心位置的距離P min，這樣可以進(jìn)一步提高相同設(shè)計(jì)面積下天線(xiàn)的增益。
背景技術(shù)：
徑向縫隙天線(xiàn)由于其高增益和高效率受到廣泛的關(guān)注，在國(guó)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用，方便著人們的日常生活。自從徑向縫隙天線(xiàn)提出以后，引起了很多國(guó)家的研究，東京工業(yè)大學(xué)在20世紀(jì)80年關(guān)于接收衛(wèi)星電視節(jié)目申請(qǐng)了徑向縫隙天線(xiàn)的專(zhuān)利，為徑向縫隙天線(xiàn)邁向商業(yè)化走了關(guān)鍵的一步，但是直到現(xiàn)在東京工業(yè)大學(xué)還在做這方面的研究；澳大利亞、西班牙等國(guó)家已經(jīng)并且正在做此領(lǐng)域的研究工作并取得了很好的成績(jī)。徑向縫隙天線(xiàn)有單層結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu)，圓極化、線(xiàn)極化和雙圓極化等，采用了均勻的縫隙長(zhǎng)度和非均勻的縫隙長(zhǎng)度的縫隙設(shè)計(jì)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)均勻輻射，但是這些設(shè)計(jì)都有都是通過(guò)增大天線(xiàn)的面積以增加縫隙的數(shù)目來(lái)提高增益，這使得天線(xiàn)體積大、浪費(fèi)原材料。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的一種新的技術(shù)方案，即研究在相同面積的情況下，通過(guò)調(diào)整起始縫隙距離中心的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)增大天線(xiàn)增益。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種起始縫隙距離中心小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)，包括，饋電探針I(yè)和徑向線(xiàn)波導(dǎo)2，其中徑向線(xiàn)波導(dǎo)2由下層金屬底板4、上層縫隙陣列天線(xiàn)3和中間慢波材料層5組成，其特征在于:該天線(xiàn)為單層結(jié)構(gòu)；縫隙陣列天線(xiàn)位于徑向線(xiàn)波導(dǎo)的上表面，用于輻射徑向線(xiàn)波導(dǎo)中傳播的能量；控制徑向線(xiàn)波導(dǎo)的高度d使其只傳播TEM模式的電磁波；饋電探針I(yè)為金屬探針，所產(chǎn)生的TEM模式的電磁波在徑向線(xiàn)波導(dǎo)2中由中心位置向四周傳播。其中，第一個(gè)縫隙距離中心的位置小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)；縫隙長(zhǎng)度自?xún)?nèi)而外逐漸變大，每條徑向線(xiàn)上縫隙的距離Sp保持不變，在螺旋線(xiàn)上相鄰的兩對(duì)縫隙之間的間距S41可以取任意值。其中，起始縫隙距離中心的距離P min小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)24.3mm，該圓極化徑向縫隙天線(xiàn)縫隙陣縫隙的長(zhǎng)度由7.6mm逐漸增加到11.6mm，在每循環(huán)一周內(nèi)該縫隙的長(zhǎng)度保持不變。其中，每條徑向線(xiàn)上縫隙的間距Sp為24.3mm。其中，采用SMA接頭的饋電探針產(chǎn)生所需模型的電磁波，在饋電探針和徑向線(xiàn)波導(dǎo)的銜接處留有比SMA接頭介質(zhì)直徑稍大的空氣腔。
圖1起始縫隙距離中心小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2起始縫隙距離中心小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)位置示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種起始縫隙距離中心小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)，該天線(xiàn)設(shè)計(jì)是針對(duì)直播衛(wèi)星(DBS, Direct Broadcast Satellite)的電視節(jié)目，設(shè)計(jì)頻率為11.7GHz 12.2GHz，整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括饋電探針I(yè)和徑向線(xiàn)波導(dǎo)2，其中徑向線(xiàn)波導(dǎo)2由下層金屬底板4、上層縫隙陣列天線(xiàn)3和中間慢波材料層5組成。采用單層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，縫隙陣列天線(xiàn)位于徑向線(xiàn)波導(dǎo)的上表面，形成徑向線(xiàn)波導(dǎo)的上層導(dǎo)電面，用于輻射徑向線(xiàn)波導(dǎo)中傳播的能量，慢波材料層位于徑向線(xiàn)波導(dǎo)的中間，起支撐和抑制柵瓣的作用，下層金屬底板由導(dǎo)電性較好的材料如鋁制成，控制徑向線(xiàn)波導(dǎo)的高度d使其只傳播 Μ模式的電磁波，饋電探針采用SMA接頭，產(chǎn)生TEM模式的電磁波沿徑向線(xiàn)方向通過(guò)縫隙向外傳播。其中，第一個(gè)縫隙距離中心的位置小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)，縫隙長(zhǎng)度自?xún)?nèi)而外逐漸變大，每條徑向線(xiàn)上縫隙的距離Sp保持不變，在螺旋線(xiàn)上相鄰的兩對(duì)縫隙之間的間距S41可以取任意值。起始縫隙距離中心的距離Pmin為22mm， 該圓極化徑向縫隙天線(xiàn)縫隙陣縫隙的長(zhǎng)度由7.6_逐漸增加到11.6_，在每循環(huán)一周內(nèi)該縫隙的長(zhǎng)度保持不變。每條徑向線(xiàn)上縫隙的間距Sp為24.3mm。采用SMA接頭的饋電探針產(chǎn)生所需模式的電磁波，在饋電探針和徑向線(xiàn)波導(dǎo)的銜接處留有比SMA接頭介質(zhì)直徑稍大的空氣腔。實(shí)施例2一種起始縫隙距離中心小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)，該天線(xiàn)設(shè)計(jì)是針對(duì)直播衛(wèi)星(DBS, Direct Broadcast Satellite)的電視節(jié)目，設(shè)計(jì)頻率為11.7GHz 12.2GHz，整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括饋電探針I(yè)和徑向線(xiàn)波導(dǎo)2，其中徑向線(xiàn)波導(dǎo)2由下層金屬底板4、上層縫隙陣列天線(xiàn)3和中間慢波材料層5組成。采用單層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，縫隙陣列天線(xiàn)位于徑向線(xiàn)波導(dǎo)的上表面，形成徑向線(xiàn)波導(dǎo)的上層導(dǎo)電面，用于輻射徑向線(xiàn)波導(dǎo)中傳播的能量，慢波材料層位于徑向線(xiàn)波導(dǎo)的中間，起支撐和抑制柵瓣的作用，下層金屬底板由導(dǎo)電性較好的材料如鋁制成，控制徑向線(xiàn)波導(dǎo)的高度d使其只傳播 Μ模式的電磁波，饋電探針采用SMA接頭，產(chǎn)生TEM模式的電磁波沿徑向線(xiàn)方向通過(guò)縫隙向外傳播。其中，第一個(gè)縫隙距離中心的位置小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)，縫隙長(zhǎng)度自?xún)?nèi)而外逐漸變大，每條徑向線(xiàn)上縫隙的距離Sp保持不變，在螺旋線(xiàn)上相鄰的兩對(duì)縫隙之間的間距S41可以取任意值。起始縫隙距離中心的距離Pmin為23mm，該圓極化徑向縫隙天線(xiàn)縫隙陣縫隙的長(zhǎng)度由7.6_逐漸增加到11.6_，在每循環(huán)一周內(nèi)該縫隙的長(zhǎng)度保持不變。每條徑向線(xiàn)上縫隙的間距Sp為24.3mm。采用SMA接頭的饋電探針產(chǎn)生所需模式的電磁波，在饋電探針和徑向線(xiàn)波導(dǎo)的銜接處留有比SMA接頭介質(zhì)直徑稍大的空氣腔。實(shí)施例3一種起始縫隙距離中心小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)，該天線(xiàn)設(shè)計(jì)是針對(duì)直播衛(wèi)星(DBS, Direct Broadcast Satellite)的電視節(jié)目，設(shè)計(jì)頻率為11.7GHz
12.2GHz，整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括饋電探針I(yè)和徑向線(xiàn)波導(dǎo)2，其中徑向線(xiàn)波導(dǎo)2由下層金屬底板4、上層縫隙陣列天線(xiàn)3和中間慢波材料層5組成。采用單層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，縫隙陣列天線(xiàn)位于徑向線(xiàn)波導(dǎo)的上表面，形成徑向線(xiàn)波導(dǎo)的上層導(dǎo)電面，用于輻射徑向線(xiàn)波導(dǎo)中傳播的能量，慢波材料層位于徑向線(xiàn)波導(dǎo)的中間，起支撐和抑制柵瓣的作用，下層金屬底板由導(dǎo)電性較好的材料如鋁制成，控制徑向線(xiàn)波導(dǎo)的高度d使其只傳播 Μ模式的電磁波，饋電探針采用SMA接頭，產(chǎn)生TEM模式的電磁波沿徑向線(xiàn)方向通過(guò)縫隙向外傳播。其中，第一個(gè)縫隙距離中心的位置小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)，縫隙長(zhǎng)度自?xún)?nèi)而外逐漸變大，每條徑向線(xiàn)上縫隙的距離Sp保持不變，在螺旋線(xiàn)上相鄰的兩對(duì)縫隙之間的間距S41可以取任意值。起始縫隙距離中心的距離Pmin為22.5mm，該圓極化徑向縫隙天線(xiàn)縫隙陣縫隙的長(zhǎng)度由7.6_逐漸增加到11.6_，在每循環(huán)一周內(nèi)該縫隙的長(zhǎng)度保持不變。每條徑向線(xiàn)上縫隙的間距Sp為24.3mm。采用SMA接頭的饋電探針產(chǎn)生所需模式的電磁波，在饋電探針和徑向線(xiàn)波導(dǎo)的銜接處留有比SMA接頭介質(zhì)直徑稍大的空氣腔。實(shí)施例4一種起始縫隙距離中心小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)，該天線(xiàn)設(shè)計(jì)是針對(duì)直播衛(wèi)星(DBS, Direct Broadcast Satellite)的電視節(jié)目，設(shè)計(jì)頻率為11.7GHz
12.2GHz，整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括饋電探針I(yè)和徑向線(xiàn)波導(dǎo)2，其中徑向線(xiàn)波導(dǎo)2由下層金屬底板4、上層縫隙陣列天線(xiàn)3和中間慢波材料層5組成。采用單層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，縫隙陣列天線(xiàn)位于徑向線(xiàn)波導(dǎo)的上表面，形成徑向線(xiàn)波導(dǎo)的上層導(dǎo)電面，用于輻射徑向線(xiàn)波導(dǎo)中傳播的能量，慢波材料層位于徑向線(xiàn)波導(dǎo)的中間，起支撐和抑制柵瓣的作用，下層金屬底板由導(dǎo)電性較好的材料如鋁制成，控制徑向線(xiàn)波導(dǎo)的高度d使其只傳播 Μ模式的電磁波，饋電探針采用SMA接頭，產(chǎn)生TEM模式的電磁波沿徑向線(xiàn)方向通過(guò)縫隙向外傳播。其中，第一個(gè)縫隙距離中心的位置小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)，縫隙長(zhǎng)度自?xún)?nèi)而外逐漸變大，每條徑向線(xiàn)上縫隙的距離Sp保持不變，在螺旋線(xiàn)上相鄰的兩對(duì)縫隙之間的間距S41可以取任意值。起始縫隙距離中心的距離Pmin為24mm，該圓極化徑向縫隙天線(xiàn)縫隙陣縫隙的長(zhǎng)度由7.6_逐漸增加到11. 6_，在每循環(huán)一周內(nèi)該縫隙的長(zhǎng)度保持不變。每條徑向線(xiàn)上縫隙的間距Sp為24.3mm。采用SMA接頭的饋電探針產(chǎn)生所需模式的電磁波，在饋電探針和徑向線(xiàn)波導(dǎo)的銜接處留有比SMA接頭介質(zhì)直徑稍大的空氣腔。
權(quán)利要求1.一種起始縫隙距離中心小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)，包括，饋電探針(I)和徑向線(xiàn)波導(dǎo)(2)，其中徑向線(xiàn)波導(dǎo)(2)由下層金屬底板(4)、上層縫隙陣列天線(xiàn)(3)和中間慢波材料層(5)組成，其特征在于:該天線(xiàn)為單層結(jié)構(gòu)；縫隙陣列天線(xiàn)位于徑向線(xiàn)波導(dǎo)的上表面，用于輻射徑向線(xiàn)波導(dǎo)中傳播的能量；控制徑向線(xiàn)波導(dǎo)的高度d使其只傳播TEM模式的電磁波；饋電探針(I)為金屬探針，所產(chǎn)生的 Μ模式的電磁波在徑向線(xiàn)波導(dǎo)⑵中由中心位置向四周傳播。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)，其特征在于，起始縫隙距離中心的位置小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)；縫隙長(zhǎng)度自?xún)?nèi)而外逐漸變大，每條徑向線(xiàn)上縫隙的距離Sp保持不變，在螺旋線(xiàn)上相鄰的兩對(duì)縫隙之間的間距S41可以取任意值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)，其特征在于，起始縫隙距離中心的距離Pmin小于24.3mm，該圓極化徑向縫隙天線(xiàn)縫隙陣縫隙的長(zhǎng)度由7.6mm逐漸增加到11.6mm，在每循環(huán)一周內(nèi)該縫隙的長(zhǎng)度保持不變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)，其特征在于，每條徑向線(xiàn)上縫隙的間距Sp為24.3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)，其特征在于，采用SMA接頭的饋電探針產(chǎn)生所需模式的電磁波，在饋電探針和徑向線(xiàn)波導(dǎo)的銜接處留有比SMA接頭介質(zhì)直徑稍大的 空氣腔 。
專(zhuān)利摘要一種起始縫隙距離中心小于一個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的圓極化徑向縫隙天線(xiàn)，包括，饋電探針(1)和徑向線(xiàn)波導(dǎo)(2)，其中徑向線(xiàn)波導(dǎo)(2)由下層金屬底板(4)、上層縫隙陣列天線(xiàn)(3)和中間慢波材料層(5)組成，其特征在于該天線(xiàn)為單層結(jié)構(gòu)；縫隙陣列天線(xiàn)位于徑向線(xiàn)波導(dǎo)的上表面，用于輻射徑向線(xiàn)波導(dǎo)中傳播的能量；控制徑向線(xiàn)波導(dǎo)的高度(d)使其只傳播TEM模式的電磁波；饋電探針(1)為金屬探針，所產(chǎn)生的TEM模式的電磁波在徑向線(xiàn)波導(dǎo)(2)中由中心位置向四周傳播。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK202949040SQ201220548969
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者肖懷寶, 王宜穎, 逯貴禎, 林金才, 郭永坤, 朱峰 申請(qǐng)人:中國(guó)傳媒大學(xué)