[发明专利]超宽带共形的多介质体介质谐振器天线及工作方法

权利要求书

1.一种超宽带共形的多介质体介质谐振器天线，其特征在于，从上到下依次包括：介质谐振器、地板(3)、介质基板(4)、馈电端口(5)，地板中心设有馈缝(6)，介质基板(4)下表面设有馈线(7)；所述地板(3)和介质基板(4)都为弧形，所述介质谐振器包括第一介质谐振器(1)和第二介质谐振器(2)，第一介质谐振器(1)和第二介质谐振器(2)都为弧形且与地板(3)的弧形共形，所述弧形的中心位于其下方，第一介质谐振器(1)和第二介质谐振器(2)的弧形半径相同且二者的弧度不同，第一介质谐振器(1)与第二介质谐振器(2)介电常数不同，第一介质谐振器(1)和第二介质谐振器(2)固定于地板(3)中间，地板(3)材料为金属；介质基板(4)上表面贴合地板(3)；所述天线从馈电端口(5)由馈线(7)馈电，然后电磁波能量通过地板(3)上的馈缝(6)耦合传导至上表面的第一介质谐振器(1)和第二介质谐振器(2)；馈缝(6)的中心与地板(3)中心重合、且与整个介质谐振器的中心重合。

2.根据权利要求1所述的一种超宽带共形的多介质体介质谐振器天线，其特征在于：地板(3)材料为铜箔。

3.根据权利要求1所述的一种超宽带共形的多介质体介质谐振器天线，其特征在于：第一介质谐振器(1)采用微波用复合陶瓷介质覆铜箔板制成，相对介电常数为10，第一介质谐振器(1)的宽度为30mm，厚度为10mm，底部弧边弧长34.9mm，弧形半径为50mm，顶部弧边弧长41.9mm，弧形半径为60mm，弧度为40度；

第二介质谐振器(2)采用微波用复合陶瓷介质覆铜箔板制成，相对介电常数为4，第二介质谐振器(2)的宽度为30mm，厚度为10mm，底部弧边弧长为17.5mm，弧形半径为50mm，顶部弧边弧长为20.9mm，弧形半径为60mm，弧度为20度；

地板(3)的宽度为60mm，弧边弧长为104.7mm，弧度为120度；

介质基板(4)采用微波用聚四氟乙烯覆铜箔层压板材料制成，相对介电常数为2.2；介质基板(4)的宽度为60mm，高度为0.5mm，弧边弧长为104.7mm，弧形半径为50mm，弧度为120度。

4.根据权利要求1所述的一种超宽带共形的多介质体介质谐振器天线，其特征在于：馈缝(6)的长度为15mm，宽度为2mm，天线从馈电端口(5)利用同轴线馈入馈线(7)，然后电磁波能量通过地板(3)上的馈缝(6)耦合传导至上表面的第一介质谐振器(1)和第二介质谐振器(2)；馈线(7)位于介质基板(4)的下表面，一端与馈电端口(5)的底部相连接，离地板(3)中心的距离为30mm，另一端离地板(3)中心的距离为8mm,馈线(7)为铜微带线，长度为38mm，宽度为1.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种超宽带共形的多介质体介质谐振器天线，其特征在于：天线采用侧向馈电。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的超宽带共形的多介质体介质谐振器天线的工作方法，其特征在于：介质谐振器分为第一介质谐振器(1)和第二介质谐振器(2)，两者都为弧形且与地板(3)的弧形共形，第一介质谐振器(1)和第二介质谐振器(2)的弧形半径相同且二者的弧度不同，第一介质谐振器(1)与第二介质谐振器(2)介电常数不同，利用弧形多块介质谐振器的结构实现波束控制；利用第一介质谐振器(1)与第二介质谐振器(2)介电常数与弧度的不同，使得谐振模式的场不再对称分布，从而方便调节最大波束指向；利用弧形多块介质谐振器的结构，实现超宽带特性，由于介质谐振器内部的不连续性，及整体等效介电常数的下降，整个谐振器的品质因数降低，单模式带宽增加，多块介质谐振器的复合对各谐振模式频率的影响不相同，因而可实现多谐振模式带宽的融合，最终得到超宽带的特性；在馈电结构上，按照传统的缝隙耦合馈电理论得到馈电结构的相关参数，馈电点位置馈缝为磁场强度最大的位置，能量通过馈缝耦合到天线中，在天线辐射时，其辐射能量由于凸型结构汇聚，从而进一步达到实现超宽带性能。