[发明专利]一种基于FSS的双频双圆极化器

摘要

本发明公开了一种基于FSS的双频双圆极化器，包括从上到下依次间隔设置的四个结构相同的极化单元，极化单元包括微波介质基板和附着在微波介质基板上表面的FSS阵列，FSS阵列包括m×n个FSS单元，m×n个FSS单元按照m行×n列的方式均匀排布，每个FSS单元包括第一矩形金属条、第二矩形金属条、第三矩形金属条、第四矩形金属条、第五矩形金属条和第六矩形金属条；优点是能够在双频段将输入的线极化波转化为正交旋向的圆极化波，高频段和低频段的工作带宽均较宽，且高频段和低频段跨频较大。

主权项

1.一种基于FSS的双频双圆极化器，其特征在于包括从上到下依次间隔设置的四个结构相同的极化单元，所述的极化单元包括微波介质基板和附着在所述的微波介质基板上表面的FSS阵列，所述的微波介质基板的介电常数记为ε_r，所述的微波介质基板的厚度为h，h的取值范围为0.1mm～λ_m1/2，λ_m1为所述的双频双圆极化器工作频段中最小频率处对应的等效波长，λ₀₁为工作频段中最小频率处对应的真空中的自由波长，所述的FSS阵列包括m×n个FSS单元，m为大于等于2的整数，n为大于等于2的整数，m×n个FSS单元按照m行×n列的方式均匀排布；每个所述的FSS单元包括第一矩形金属条、第二矩形金属条、第三矩形金属条、第四矩形金属条、第五矩形金属条和第六矩形金属条，所述的第一矩形金属条、所述的第二矩形金属条、所述的第三矩形金属条、所述的第四矩形金属条、所述的第五矩形金属条和所述的第六矩形金属条的宽度均为W，W的取值范围为0.1mm～λm1/10；所述的第一矩形金属条、所述的第三矩形金属条、所述的第五矩形金属条和所述的第六矩形金属条横向设置，所述的第二矩形金属条和所述的第四矩形金属条竖向设置，所述的第一矩形金属条、所述的第六金属矩形条和所述的第五矩形金属条位于同一条直线上且三者按照从左往右的顺序排列，所述的第二矩形金属条的底端与所述的第一金属矩形条的上端贴合，所述的第二矩形金属条的顶端和所述的第三矩形金属条的下端贴合，所述的第二矩形金属条的左端和所述的第三矩形金属条的左端齐平，所述的第二矩形金属条的右端和所述的第一矩形金属条的右端齐平，所述的第四矩形金属条的底端与所述的第五金属矩形条的上端贴合，所述的第四矩形金属条的顶端和所述的第三矩形金属条的下端贴合，所述的第四矩形金属条的左端和所述的第五矩形金属条的左端齐平，所述的第四矩形金属条的右端和所述的第三矩形金属条的右端齐平，所述的第六金属矩形条的左端和所述的第一金属矩形条的右端之间存在一段距离，所述的第六金属矩形条的右端和所述的第五金属矩形条的左端之间存在一段距离，所述的第六金属矩形条的左端和所述的第一金属矩形条的右端之间的距离等于所述的第六金属矩形条的右端和所述的第五金属矩形条的左端之间的距离；每行中位于第1列的FSS单元的第一矩形金属条的左端和所述的微波介质基板的左端齐平，每行中位于第n列的FSS单元的第五矩形金属条的右端和所述的微波介质基板的右端齐平，位于第j行第k列的FSS单元的第五矩形金属条的右端和位于第j行第k+1列的FSS单元的第一矩形金属条的左端贴合，j＝1，2，…，m，k＝1，2，…，n‑1；位于第1行的FSS单元的第三矩形金属条的上端与所述的微波介质基板的上端存在一段距离，每相邻两行FSS单元之间均存在一段距离且相等，位于第m行的FSS单元的第一矩形金属条的下端与所述的微波介质基板的下端存在一段距离；每相邻两块微波介质基板之间的距离相等，将相邻两块微波介质基板之间的距离记为Dz，Dz的取值范围为0.1mm～λ_m1/2，其中λ_m1为所述的双频双圆极化器工作频段中最小频率处对应的等效波长，λ₀₁为工作频段中最小频率处对应的真空中的自由波长；位于上一层的微波介质基板固定设置在位于下一层的微波介质基板上；将所述的第一矩形金属条的长度记为L1；将所述的第二矩形金属条的长度记为L2；将所述的第三矩形金属条的长度记为L3；将所述的第四矩形金属条的长度记为L4；将所述的第五矩形金属条的长度记为L5；将所述的第六矩形金属条的长度记为L6；其中，L1＝L5＝L3/2，L1的取值范围为0.1mm～Ty/4，Ty的取值范围为λm1/2～λm1，L2＝L4，L2的取值范围为λm1/4～λm1/2；L6的取值范围为0.1mm～Ty/4。