[发明专利]一种极化不敏感的宽入射角双宽频极化转换器

权利要求书

1.一种极化不敏感的宽入射角双宽频极化转换器，其特征在于：在正方形介质基板的上、下表面分别加工有上表面金属贴片和下表面金属贴片，上表面金属贴片和下表面金属贴片分别由N×N个上表面金属贴片单元和下表面金属贴片单元组成，N为大于等于1的正整数；

上表面金属贴片单元由t1、t2、t3和t4大小相同的四组三角形对组成，t1、t2、t3和t4分布在边长为p的正方形区域内，p＝12mm-23mm；t1、t2、t3和t4分别包括t1a和t1b、t2a和t2b、t3a和t3b以及t4a和t4b两个相同的直角三角形，直角三角形的直角边边长分别为s1和s2，所述s1和s2为2mm-5mm；t1、t2、t3和t4每组三角形对中两个直角三角形的顶点相接、s1边平行且斜边在直线S3i上，其中，i＝1，2，3和4；

建立横轴为x轴、纵轴为y轴的直角坐标系，该直角坐标系将上表面金属贴片单元所分布的正方形区域分成Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区共四个区，Ⅰ区位于上表面金属贴片单元所分布正方形的右上部，Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区逆时针分布；t1中的直角三角形t1a横跨Ⅰ区和Ⅱ区，t1中的直角三角形t1b位于Ⅱ区，且t1a的直角边s2与x轴平行、t1b的直角边s2到x轴的距离为d_t1y，t1b的直角边s1到y轴的距离为d_t1x；

t2中的直角三角形t2a横跨Ⅰ区和Ⅳ区，且t2b位于Ⅰ区，三角形对t2斜边所在的直线S32与三角形对t1斜边所在的直线S31垂直，t2b的直角边s1到x轴的距离为d_t2y，t2b的直角边s2到y轴的距离为d_t2x；三角形对t3中的直角三角形t3a横跨Ⅲ区和Ⅳ区，且t3b位于Ⅳ区，三角形对t3斜边所在的直线S33与三角形对t1斜边所在的直线S31平行，t3b的直角边s2到x轴的距离为d_t3y，t3b的直角边s1到y轴的距离为d_t3x；三角形对t4中的直角三角形t4a横跨Ⅱ区和Ⅲ区，且t4b位于Ⅲ区，三角形对t4斜边所在的直线S34与三角形对t1斜边所在的直线S31垂直，t4b的直角边s1到x轴的距离为d_t4y，t4b的直角边s2到y轴的距离为d_t4x；t1、t2、t3和t4互不接触，d_t1y＝d_t2x＝d_t3y＝d_t4x＝3mm-6mm，d_t1x＝d_t2y＝d_t3x＝d_t4y＝3mm-6mm；

下表面金属贴片单元由b1、b2、b3和b4四组三角形对组成，下表面金属贴片单元可视为由上表面金属贴片单元变换位置而获得：在下表面金属贴片单元上建立与上表面金属贴片单元相同的直角坐标系，先将上表面金属贴片单元的直角坐标系与下表面金属贴片单元所建坐标系重合，并将上表面贴片单元置于重合的坐标系中，然后将t1沿着x轴的负方向移动s2、沿y轴负方向移动s1，得到b1；将t2沿着x轴的负方向移动s1、沿y轴正方向移动s2，得到b2；将t3沿着x轴的正方向移动s2、沿y轴正方向移动s1，得到b3；将t4沿着x轴的正方向移动s1、沿y轴负方向移动s2，得到b4；b1、b2、b3和b4中的直角三角形分别标记为：b1a和b1b、b2a和b2b、b3a和b3b以及b4a和b4b，b1a和b1b、b2a和b2b、b3a和b3b以及b4a和b4b分别与t1a和t1b、t2a和t2b、t3a和t3b以及t4a和t4b相对应；

N×N个上表面金属贴片单元在介质基板的上表面布置时，所有上表面金属贴片单元所分布正方形的坐标系方向一致且无间隙地横向和纵向排列，介质基板下表面的下金属贴片单元采用与上金属贴片单元相同的布置方式，且使每个下金属贴片单元的中心与其上表面对应位置的上表面贴片单元的中心重合。

2.根据权利要求1所述的一种极化不敏感的宽入射角双宽频极化转换器，其特征在于：所述介质基板的材料为Rogers 4725或FR4，厚度h为0.4mm-2mm；所述金属贴片的材料为铜，其厚度为0.015mm-0.018mm。