[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

说明书

本发明提供一种超宽带共形的多介质体介质谐振器天线及工作方法，包括：介质谐振器、地板、介质基板、馈电端口、馈缝，馈线；地板和介质基板都为弧形，介质谐振器包括第一介质谐振器和第二介质谐振器，第一介质谐振器和第二介质谐振器都为弧形且与地板的弧形共形，第一介质谐振器和第二介质谐振器的弧形半径相同且二者的弧度不同，第一介质谐振器与第二介质谐振器介电常数不同，天线从馈电端口由馈线馈电，然后电磁波能量通过地板上的馈缝耦合传导至上表面的第一介质谐振器和第二介质谐振器；馈缝的中心与地板中心重合、且与整个介质谐振器的中心重合，本发明通过采用凸型地板与凸型多介质体介质谐振器，实现了超宽带和稳定增益性能。

技术领域

本发明涉及共形多介质体介质谐振器天线技术领域，特别涉及一种超宽带共形多介质体介质谐振器天线及其工作方法。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，无线通信设备对便携性的要求越来越高，各种可穿戴电子设备应运而生，这同时也使天线设计朝着可共形的方向发展。

共形天线是指能与平台的外形保持一致的天线或者天线阵，广泛应用于无人机、舰船、地面车辆以及卫星通信和军用机载监视雷达等领域，由于天线结构与平台外形结构融为一体，能够具有很好的隐身特性，提高对目标的适应能力和打击精度。目前为止，行业内的共形天线大多基于金属铁片微带天线理论，该种天线采用柔性基板如：1、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乳酸、相纸等有机柔性介质；2、毛毡、纺布等织物编织而成。其金属贴片采用柔性铜箔等。当前，共形天线的重要发展方向是柔性共形微带天线，该种天线能弯曲成任意角度，贴合任意表面，并能自我修复或调整阵元的电磁波。然而传统的介质谐振器天线应用于平面，地板平坦，并未实际应用于低剖面共形设备中，介质谐振器天线相比于微带天线，拥有高极化纯度、高设计自由度、多辐射模式等诸多优点，可以进一步满足共形系统对天线的要求。

超宽带共形天线应用非常广泛，相比于传统的窄带天线，超宽带天线具有极宽的带宽且在整个超宽带频带中都有稳定的性能。同时超宽带天线在大容量通信、数据传输、电子侦察等方面具有明显的优势。该种功能尚未见于共形介质谐振器天线中。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种超宽带共形的多介质体介质谐振器天线及其工作方法，能有效的解决上述现有技术存在的问题，并且实现很好的性能优势。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种超宽带共形的多介质体介质谐振器天线，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。

作为优选方式，地板3材料为铜箔。

作为优选方式，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；