[实用新型]一种基于3D打印技术的波导结构线极化互补源天线

说明书

本实用新型公开一种基于3D打印技术的波导结构线极化互补源天线，包括矩形介质块、两个矩形介质薄片、TE₁₀模式矩形开口波导、E面T型结波导功分器和两个同轴接头；其中，矩形介质块位于天线最上方，与TE₁₀模式矩形开口波导相连；TE₁₀模式矩形开口波导下方连接E面T型结波导功分器；两个矩形介质薄片结构参数完全相同，贴合TE₁₀模式矩形开口波导横截面的宽边且对称放置于与矩形介质块相连接的开口处，与TE₁₀模式矩形开口波导相连接；E面T型结波导功分器下方与两个同轴接头相连接。所述天线有效解决传统微波频段互补源天线在后期加工中由于误差导致的性能敏感性问题，具有结构简单、易加工、快速成型、重量轻的优点。

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种基于3D打印技术的波导结构线极化互补源天线。

背景技术

3D打印技术是一种通过有序层叠沉积、挤压、烧结原材料以达到构建结构为目的的快速成型技术。区别于传统CNC工艺以减材手段加工物体，3D打印则是以增材方式构建所需结构，可以很大程度上避免原材料的浪费。通过三维模型文件，3D打印技术可以胜任各种复杂、异形结构的加工，同时具有很短的加工周期，可以大幅度节省人力以及物力。目前，3D打印技术在天线领域已有一定的应用，例如：使用介质材料的透射阵、棱镜设计，以及使用3D 金属材料打印的喇叭天线、微带天线等，这些产品中部分产品已成功商用。由此可见，3D打印技术已在天线领域崭露头角且具有很强的优势，以这种新型加工工艺为基础的天线设计将成为未来学术研究以及商业应用的重要发展方向。

近年来，互补源天线在学术以及商业领域都得到了广泛的关注。其工作原理为采用一对正交放置的互为互补源的磁、电偶极子天线，从而实现低后瓣的单向辐射特性。该类天线通常具有宽带、高增益、方向图稳定、低后瓣、低交叉极化的优点。在微波频段，传统的互补源天线多为开放式结构。通常由两对金属贴片分别以垂直和水平的方式放置，工作时，这两对金属贴片分别扮演磁、电偶极子的角色。在天线的底部，通常连接有接地板或金属腔作为反射器。馈电电路一般为单端L形、Γ形探头或差分微带线。

传统的微波频段互补源天线在结构方面都较为复杂，通常由多种组件拼装而成。除了PCB工艺之外，还需要一些后期的处理，例如部件组装、焊接等。这些后期处理通常为手工完成，费时费力且容易产生不可避免的误差，而传统的互补源天线对这些加工误差都很敏感，微小的误差都可能对天线性能产生较大的影响。