[发明专利]一种半模毫米波极化探测辐射计

说明书

一种半模毫米波极化探测辐射计，至少包括有四层结构，从上至下分别为所述覆盖层、第一金属层、介质基板以及第二金属层；其特征在于，所述第一金属层上设置有上排第一极化辐射单元以及下排第二极化辐射单元，所述第一极化辐射单元以及所述第二极化辐射单元呈周期性规则的排列；兼顾了传统辐射计在线极化以及圆极化在辐射系统中的优势性能，将圆极化和线极化波通过合理设计发挥出最佳性能，创造性的将其设置一半模基片集成波导上，在毫米波波段内形成比较完善的扫测工作性能，并且解决了传统辐射阵列需要的复杂组件和构造，使用半模基片集成波导结构，更进一步减小了辐射计体积，在拥有更宽的扫测带宽，并有效抑制副瓣，获得良好的应用前景。

技术领域

本发明属于无线通信领域，更具体的说，涉及一种用于目标探测的极化辐射计。

背景技术

随着微波技术的发展，现代微波技术的研究正在进入频谱资源更加丰富的毫米波频段，当前毫米波技术的研究已经覆盖了通信，遥感，医疗等诸多领域。毫米波烟感探测技术可利用电磁波的反射、折射等特性对被测目标实现定位、追踪、测距等功能，在气象、军事以及当前热门的无人驾驶等领域有着重要的应用价值。

早先的现有技术中对毫米波目标探测识别的应用研究主要还集中在相控阵雷达、多天线扫测等，主要集中在一些军事应用中；后来发展到近代，国内一些专家学者逐渐开始研究波导缝隙阵列、基片集成波导等相关领域，实现不少关于宽角度、低副瓣的天线案例。基片集成波导的选择日趋增多还得益于现有电子设备的逐渐微型化需求，在微型化的设备中，空间变得日益拥挤，弥足珍贵，易于系统集成往往能够决定器件是否能使用。

当前学者们提出的不少毫米波探测识别辐射计中，往往通过复杂的慢波结构进行重复累加或者大规模叠阵设置，这样可以获得更好的增益效果和更高扫测分辨率，但是复杂的机构往往容易导致难于集成，出现问题之后也较难发现，及时通过强制集成的方法，辐射计的扫测角度、增益稳定性都会打折扣，无法实现稳定的测扫功能。

另外，当前使用在目标识别信号传送的极化方式有两种标准：线极化和圆极化，利用垂直极化(v)与水平极化(H)、左旋圆极化(L)和右旋圆极化(R)，圆极化波在雨、雪、大气中的衰减小，穿透电离层能力强，不受地球两极磁场产生的法拉第效应，安装调试简单(不用调整极化)；而制造性能较好的线极化高频头比圆极化要容易的多，其效率较高，线极化10GHz以上频段法拉第效应甚微，在中纬度地区广泛应用，缺点是需调整极化。

所以当前诸多辐射计在用于极化辐射时，为了能够兼顾获得的两种辐射极化效果，也存在相当多的多极化辐射计结构，例如选择调节入射电磁波的入激信号相位及幅度，实现线极化或圆极化的辐射，然而工作时都仅仅限于一种极化电磁波的辐射，同时列出两种或者多种极化的辐射计仍未出现，这限制了不同极化电磁波识别的作用空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于目标探测的极化辐射计，用于解决上述技术问题，改善了传统大规模阵列的复杂度，简化模型并设计简单、性能完备的扫测设备。

基于此本发明设计一种基于半模基片集成波导的毫米波极化探测辐射计，至少包括有四层结构，从上至下分别为所述覆盖层、第一金属层、介质基板以及第二金属层；其特征在于，所述第一金属层上设置有第一极化辐射单元以及第二极化辐射单元，所述第一极化辐射单元以及所述第二极化辐射单元呈周期性规则的排列；

所述极化探测辐射计的第一金属层上还设置有输入端口，通过所述输入端口连接所述第一金属层的极化辐射单元，另外还具有输出端口，电磁波信号经由极化辐射单元后从输出端口输出；所述第一金属层上设有若干金属通孔，若干金属通孔透过所述介质基板连接所述第二金属层。

优选的，所述第一金属层上的第一极化辐射单元包括有4个弯折缝隙单元，所述4个弯折缝隙单元为刻蚀在第一金属层上的弯折缝隙结构，所述4个弯折缝隙单元尺寸相同，该弯折缝隙单元用作辐射线极化扫描电磁波；