[发明专利]一种宽带圆极化微带阵列天线

权利要求书

1.一种宽带圆极化微带阵列天线，采用同时激励TM11模和TM10模工作的方式，其特征在于，所述微带阵列天线包括一个长方形介质板、四个线极化辐射单元(1)、馈电网络(2)和四根同轴线(5)，其中，

在所述介质板的上表面沿顺时针90°旋转排列四个结构相同的线极化辐射单元(1)，通过同轴线(5)由设置在介质板下表面的馈电网络(2)进行馈电；

所述线极化辐射单元(1)之间的距离应远小于工作频带内最小波长；

所述线极化辐射单元(1)包括加载I型槽(4)的长方形辐射贴片和6个短路钉(3)；所述长方形辐射贴片的尺寸使TM11模的谐振频率调节在工作频率处，其中，

所述I型槽(4)，用于调节TM10模与TM11模谐振频率之间的阻抗匹配；

所述短路钉(3)，用于提高TM10模的谐振频率至工作频率附近；

所述I型槽(4)设置在辐射贴片的中心处，I型槽(4)包括两条长度相同的短边缝隙和一条长边缝隙，三条缝隙呈I型，其中，两条短边缝隙平行于辐射贴片的短边，长边缝隙平行于辐射贴片的长边，在每条短边缝隙与相邻的辐射贴片的短边之间均轴对称的设置3个短路钉(3)，3个短路钉(3)呈L形等间隔排列。

2.根据权利要求1所述的宽带圆极化微带阵列天线，其特征在于，所述长方形辐射贴片的尺寸采用如下步骤确定：

将TM11模的谐振频率f₁₀设为工作频率，使用下式计算得到辐射贴片的长初始值L₀和宽初始值w₀，

其中，ε_e为介电常数，ε_r为有效介电常数，c为真空中的光速，ΔL为等效缝隙长度，h为介质板的厚度；

将长初始值L₀和宽初始值w₀代入下式，调节长和宽，使TM11模的谐振频率在工作频率处，得到调整好的辐射贴片的长L和宽w

3.根据权利要求1所述的宽带圆极化微带阵列天线，其特征在于，所述馈电网络(2)为采用3个T型分支的四端口等幅馈电网络，通过不同长度的微带线实现四端口相位依次相差90°。

4.根据权利要求3所述的宽带圆极化微带阵列天线，其特征在于，所述馈电网络(2)的每个端口通过一根同轴线(5)与一个辐射贴片对应连接，其中，所述同轴线(5)设置在辐射贴片的短边四分之一处，同轴线(5)伸入介质板中的长度为介质板厚度的一半。