[发明专利]一种基于3D打印技术的波导结构线极化互补源天线

权利要求书

1.一种基于3D打印技术的波导结构线极化互补源天线，其特征在于，包括矩形介质块(21)、两个矩形介质薄片(22)、TE₁₀模式矩形开口波导(23)、E面T型结波导功分器(24)和两个同轴接头(25)；

其中，矩形介质块(21)位于天线最上方，与TE₁₀模式矩形开口波导(23)相连；TE₁₀模式矩形开口波导(23)下方连接E面T型结波导功分器(24)；两个矩形介质薄片(22)结构参数完全相同，贴合TE₁₀模式矩形开口波导(23)横截面的宽边且对称放置于与矩形介质块(21)相连接的开口处，与TE₁₀模式矩形开口波导(23)相连接；E面T型结波导功分器(24)下方与两个同轴接头(25)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的波导结构线极化互补源天线，其特征在于，波导结构线极化互补源天线中，除了矩形介质块(21)的顶面和四个侧面，以及E面T型结波导功分器(24)与两个同轴接头(25)相连接的内外导体之间的环形横截面之外，其余的所有表面全部覆盖金属薄层，以电镀的方式覆盖金属铜。

3.根据权利要求2所述的一种基于3D打印技术的波导结构线极化互补源天线，其特征在于，波导结构线极化互补源天线在加工时，分为两个部分分别进行3D打印，分别是顶部的矩形介质块(21)和余下的天线结构(33)；3D打印完成后，在矩形介质块(21)和余下的天线结构(33)贴合处设置第一掩膜(34)；

在矩形介质块(21)底部设置两个第一定位孔(36)，分别为设置在矩形介质块(21)前半部分底部的第一第一定位孔(361)和设置在矩形介质块(21)后半部分底部的第二第一定位孔(362)；

第一掩膜(34)中设置位置与第一定位孔(36)对应的第二定位孔(37)，第一第二定位孔(372)与第一第一定位孔(361)对应，第二第二定位孔(371)与第二第一定位孔(362)对应；

在余下的天线结构(33)中，TE₁₀模式矩形开口波导(23)顶部开口处设置两个定位柱(38)，其中，第一定位柱(381)与第一第一定位孔(361)和第一第二定位孔(372)对应且能完美接合，第二定位柱(382)与第二第一定位孔(362)和第二第二定位孔(371)对应且能完美接合；

在余下的天线结构(33)中，E面T型结波导功分器(24)底部沿宽边的几何中线上设置有两个探针孔(39)，第一探针孔(391)和第二探针孔(392)分别对称设置在距离波导末端四分之一导波波长处；

在E面T型结波导功分器(24)的两个探针孔(39)处设置第二掩膜(35)，包括设置在第一探针孔(391)处的第二第一掩膜(351)和设置在第二探针孔(392)处的第二第二掩膜(352)。

4.根据权利要求3所述的一种基于3D打印技术的波导结构线极化互补源天线，其特征在于，掩膜完成后，需要将余下的天线结构(33)进行电镀处理，矩形介质块(21)无需电镀，最后进行天线的组装，将矩形介质块(21)和余下的天线结构(33)两个部分以及两个同轴接头(25)用氰基丙烯酸乙酯胶进行粘合，组装过程中，第一定位孔(36)与定位柱(38)对应且能完美接合；同轴接头(25)与探针孔(39)对应且完美接合。

5.根据权利要求4所述的一种基于3D打印技术的波导结构线极化互补源天线，其特征在于，第一定位柱(381)与第一第二定位孔(372)对应且能完美接合，第二定位柱(382)与第二第二定位孔(371)对应且能完美接合，用于避免矩形介质块(21)和余下的天线结构(33)的连接截面进行电镀；

第一第二掩膜(351)和第二第二掩膜(352)应该与第一探针孔(391)和第二探针孔(392)接合，避免探针孔(39)和同轴线横截面进行电镀；

第一掩膜(34)为矩形结构，截面大小与TE₁₀模式矩形开口波导(23)的开口大小相同，高度任意；第二掩膜(35)包括一个与探针孔(39)大小相同的小圆柱和一个与同轴接头(25)截面大小相同且高度任意的大圆柱，小圆柱与大圆柱相连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种基于3D打印技术的波导结构线极化互补源天线，其特征在于，波导结构线极化互补源天线的互补源由一对磁、电偶极子共同实现；其中，磁偶极子由TE₁₀模式矩形开口波导(23)实现，电偶极子由分列于TE₁₀模式矩形开口波导(23)两侧的覆盖金属薄层的矩形介质薄片(22)实现；

磁、电偶极子正交放置，当天线工作时，在天线辐射方向上磁、电偶极子产生的电磁波相互叠加，增强该方向的辐射；在天线方向图后瓣方向上，磁、电偶极子产生的电磁波相互抵消，减小天线的后向辐射；顶部的矩形介质块(21)的作用为实现天线的阻抗匹配；下端的E面T型结波导功分器(24)具有天然的差分特性，用作差分馈电网络。