一種平面雙圓極化基片集成波導喇叭天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基片集成波導喇叭天線，尤其是一種具有雙圓極化特性的平面基片集成波導喇叭天線。
【背景技術】
[0002]為了克服傳統金屬波導結構體積龐大、加工成本高等缺陷，同時保留平面傳輸線易于集成、加工便利等優點，基片集成波導結構應運而生。通過平面介質板上的金屬化通孔構成波導的窄壁，傳統的金屬波導由三維結構簡化為平面的二維結構。
[0003]基片集成波導喇叭天線是基片集成波導結構在天線設計領域的重要應用。自從這一概念提出以來，產生出基于介質加載、基于平面匹配等技術的平面寬帶基片集成波導喇叭天線。然而在一些實際應用中，往往對天線的極化特性提出要求，如抗雨霧干擾、極化特性切換等。現有的研究成果集中在解決平面喇叭天線的阻抗匹配方面，對極化特性仍有待研究。因此設計一種平面雙圓極化基片集成波導喇叭天線具有很高的學術價值以及實用意義。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的是提出一種平面雙圓極化基片集成波導喇叭天線，通過在雙層基片集成波導的公共金屬壁上引入耦合窗口，從而能夠產生平行于基片集成波導寬邊方向的TEqi模式電場，與原基片集成波導中的TEiq模式電場相互垂直且具有90°的相位差，構成輻射圓極化波的必要條件，形成平面的圓極化基片集成波導喇叭天線；同時，整個天線結構中有兩個輸入端口，不同的輸入端口對應于不同旋向的圓極化，提供圓極化的多樣性選擇。
[0005]本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種平面雙圓極化基片集成波導喇叭天線，包括相互疊合的上層介質板和下層介質板且上層介質板的金屬箔和下層介質板的金屬箔朝外，在上層介質板和下層介質板之間設有公共金屬壁，在上層介質板上設有上層輸入端口且所述上層輸入端口采用上層基片集成波導結構，在下層介質板上設有下層輸入端口且所述下層輸入端口采用下層基片集成波導結構，并且，所述上層基片集成波導結構與所述下層基片集成波導結構對稱布置，在上層基片集成波導結構的轉角處及下層基片集成波導結構的轉角處都設有金屬化調節通孔;所述喇叭天線還包括雙層基片集成波導，所述雙層基片集成波導由大小和形狀相同的上層基片集成波導和下層基片集成波導層疊而成，上層基片集成波導由嵌入上層介質板內的一對金屬化平行窄壁及公共金屬壁構成，下層基片集成波導由嵌入下層介質板內的另一對金屬化平行窄壁及公共金屬壁構成，所述上層基片集成波導結構與上層基片集成波導的輸入端連接，所述下層基片集成波導結構與下層基片集成波導的輸入端連接;在上層基片集成波導的輸出端和下層基片集成波導的輸出端上共同連接一個能量輻射結構，所述的能量輻射結構由一對金屬化喇叭窄壁、上層介質板和下層介質板組成且所述金屬化喇叭窄壁、同時嵌入上層介質板和下層介質板內；所述公共金屬壁的一端始于與上層輸入端口相鄰的上層介質板的一側，所述公共金屬壁的另一端止于能量輻射結構的輸入端，在公共金屬壁還設有形狀呈直角三角形的耦合窗口，直角三角形的直角頂點重合于金屬化喇叭窄壁與金屬化平行窄壁的一個交點，直角三角形的另外兩個頂點分別重合于金屬化喇叭窄壁與金屬化平行窄壁的另一個交點及任一金屬化平行窄壁上。
[0007]與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0008]本實用新型通過在層疊的雙層基片集成波導的公共金屬壁上引入耦合窗口，產生垂直于原有電場的新的電場分量并具有90°的相位差，在保持平面結構的基礎上，能夠實現圓極化的基片集成波導喇叭天線，且不同端口對應于不用的圓極化特性確保了實際應用中的靈活性。
【附圖說明】
[0009]圖1為平面雙圓極化基片集成波導喇叭天線的三維剖分結構圖。
[0010]圖2為平面雙圓極化基片集成波導喇叭天線的三維整體結構示意圖。
[0011]圖3為實用新型的平面雙圓極化基片集成波導喇叭天線的電場過渡結構示意圖。
[0012]圖4為實用新型的喇叭天線的S參數曲線圖。
[0013]圖5為實用新型的喇叭天線的增益曲線圖。
[0014]圖6為實用新型的喇叭天線的軸比曲線圖。
[0015]圖7為實用新型的喇叭天線在中心諧振頻點的E面輻射方向圖。
[0016]圖8為實用新型的喇叭天線在中心諧振頻點的H面輻射方向圖。
[0017]圖中有:上層輸入端口1、上層介質板2、金屬化調節通孔3、金屬化通孔窄壁4，公共金屬壁5，親合窗口 6，下層介質板7，金屬化平行窄壁8，金屬化喇機窄壁9、下層輸入端口 10。
【具體實施方式】
[0018]—種平面雙圓極化基片集成波導喇叭天線，包括相互疊合的上層介質板2和下層介質板7且上層介質板2的金屬箔和下層介質板7的金屬箔朝外，在上層介質板2和下層介質板7之間設有公共金屬壁5，在上層介質板2上設有上層輸入端口 I且所述上層輸入端口 I采用上層基片集成波導結構，在下層介質板7上設有下層輸入端口 10且所述下層輸入端口 10采用下層基片集成波導結構，并且，所述上層基片集成波導結構與所述下層基片集成波導結構對稱布置，在上層基片集成波導結構的轉角處及下層基片集成波導結構的轉角處都設有金屬化調節通孔3;所述喇叭天線還包括雙層基片集成波導，所述雙層基片集成波導由大小和形狀相同的上層基片集成波導和下層基片集成波導層疊而成，上層基片集成波導由嵌入上層介質板2內的一對金屬化平行窄壁8及公共金屬壁5構成，下層基片集成波導由嵌入下層介質板7內的另一對金屬化平行窄壁8及公共金屬壁5構成，所述上層基片集成波導結構與上層基片集成波導的輸入端連接，所述下層基片集成波導結構與下層基片集成波導的輸入端連接;在上層基片集成波導的輸出端和下層基片集成波導的輸出端上共同連接一個能量輻射結構，所述的能量輻射結構由一對金屬化喇叭窄壁9、上層介質板2和下層介質板7組成且所述金屬化喇叭窄壁9、同時嵌入上層介質板2和下層介質板7內；所述公共金屬壁5的一端始于與上層輸入端口 I相鄰的上層介質板2的一側，所述公共金屬壁5的另一端止于能量輻射結構的輸入端，在公共金屬壁5還設有形狀呈直角三角形的耦合窗口 6，直角三角形的直角頂點重合于金屬化喇叭窄壁9與金屬化平行窄壁8的一個交點，直角三角形的另外兩個頂點分別重合于金屬化喇叭窄壁9與金屬化平行窄壁8的另一個交點及任一金屬化平行窄壁8上。
[0019]本實施例還可以進一步采取一下技術措施:
[0020]在上層基片集成波導結構上連接有上層介質尖劈過渡結構，在下層基片集成波導結構上連接有下層介質尖劈過渡結構；
[0021]上層基片集成波導結構的窄壁及下層基片集成波導結構采用窄壁由金屬化通孔4構成的基片集成波導結構；
[0022]相鄰的兩個金屬化過孔4的間距要小于或等于工作波長的十分