專利名稱：一種三層折線柵圓極化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種寬帶罩式圓極化器，尤其是一種三層折線柵圓極化器。
背景技術(shù)：
圓極化器在電子對(duì)抗領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，若將其置于線極化天線的輻射口 面上，可以將線極化波轉(zhuǎn)換成圓極化波。目前常用的罩式圓極化器以四層以上印制板構(gòu)成 的居多，由于其印制板層數(shù)較多，相應(yīng)地在大批量生產(chǎn)中所花費(fèi)的成本也比較高。因此，希 望能夠設(shè)計(jì)出一種圓極化器在減少印制板的構(gòu)成層數(shù)的基礎(chǔ)上還能實(shí)現(xiàn)相同的功能。罩式圓極化器從形式上可以分為三大類折線柵型、柵板型和柵條網(wǎng)格型，它們所 使用的頻段各有不同，柵板型比較適合于毫米波段，柵條網(wǎng)格型更適合于L波段。在現(xiàn)有的 圓極化器中已經(jīng)存在三層?xùn)艞l網(wǎng)格型圓極化器，但是由于在高頻段波圓極化時(shí)對(duì)柵條網(wǎng)格 型圓極化器的工藝要求較高，基于生產(chǎn)成本的考慮，目前較少將此種柵條網(wǎng)格型圓極化器 用于高頻段波的圓極化應(yīng)用中。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種體積小、制造成本較 低的三層折線柵圓極化器。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下該三層折線柵圓極化器包含三層折線柵層和 兩層蜂窩狀支撐層，其中三層折線柵層是第一折線柵層、第二折線柵層和第三折線柵層，兩 層蜂窩狀支撐層是第一蜂窩狀支撐層和第二蜂窩狀支撐層，第一蜂窩狀支撐層粘合于第一 折線柵層與第二折線柵層之間，第二蜂窩狀支撐層粘合于第二折線柵層與第三折線柵層之 間；折線柵層與蜂窩狀支撐層之間的粘合可以通過(guò)環(huán)氧膠實(shí)現(xiàn)；另外，在折線柵層的每一表面都設(shè)置有至少四條相互平行的折線柵條，其中第二 折線柵層上的折線柵條與其余兩層折線柵層上的折線柵條交錯(cuò)設(shè)置，并且三層折線柵層上 折線柵條的走向都與所述折線柵的邊成45°夾角；而且折線柵層的厚度都相等，并且折線 柵層上折線柵條沿著折線柵垂直方向的垂直周期也都相等。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是1、此種折線柵圓極化器由三層印制板構(gòu)成，并且其總體厚度為6. 762 mm，而先前 的四層折線柵圓極化器的厚度大多在10 mm左右，故減小了體積，并且減低生產(chǎn)成本；2、此種三層折線柵圓極化器中折線柵條只需通過(guò)常用的化學(xué)蝕刻技術(shù)進(jìn)行加工 就能滿足高頻段波圓極化的要求，相比于將三層?xùn)艞l網(wǎng)格型圓化器應(yīng)用于高頻段波圓極化 中所需的制造工藝，其制造工藝更為簡(jiǎn)單。
圖1是單層折線柵條的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一折線柵層和第二折線柵層的俯視圖；[0012]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第二折線柵層的俯視圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，該三層折線柵圓極化器的立體結(jié)構(gòu)透視 圖。圖中標(biāo)記a為水平周期，b為垂直周期，Wl為垂直折線柵條線寬，w2為水平折線 柵條線寬，h為高度，Ein為入射波，Ei為垂直分量，E ι,為水平分量，Ψ為入射角，1為第一 折線柵層，2為第二折線柵層，以及3為第三折線柵層。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。該三層折線柵圓極化器主要由三層折線柵層和兩層蜂窩狀支撐層構(gòu)成，其中三層 折線柵層分別是第一折線柵層1、第二折線柵層2和第三折線柵層3，兩層蜂窩狀支撐層分 別是第一蜂窩狀支撐層和第二蜂窩狀支撐層。第一蜂窩狀支撐層粘合于第一和第二折線柵 層之間，并且第二蜂窩狀支撐層粘合于第二和第三折線柵層之間，如圖4所示，其中蜂窩狀 支撐層與折線柵層之間可以通過(guò)諸如環(huán)氧膠的印制板粘合劑相互粘合。另外，第一折線柵 層和第三折線柵層的結(jié)構(gòu)相同(也就是幾何參數(shù)相同)，并且兩者與第二折線柵層的結(jié)構(gòu) 有所不同。在三層折線柵層上可以設(shè)置有至少四條相互平行的折線柵條，并且第一和第三 折線柵層上的折線柵條與第二折線柵層上的折線柵條交錯(cuò)設(shè)置。圖1是本實(shí)用新型中單層折線柵條的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖1中可以看出折線柵的變 極化工作原理。當(dāng)線極化入射波以與折線柵成45°角的方向入射時(shí)，入射波Ein被分解為 垂直于折線柵軸線的分量Ei和平行于折線柵軸線的分量E n。多層折線柵可以在一定帶寬 內(nèi)使線性化入射波的兩個(gè)正交分量Ei和E H相互之間都產(chǎn)生90°的相差，從而將水平或 垂直極化入射波轉(zhuǎn)換為圓極化波。實(shí)際放置時(shí)，應(yīng)使入射波方向與折線柵軸線成45°的夾 角。對(duì)Ei分量，折線柵等效為電容，對(duì)E1分量，折線柵等效為電感。圖1中所示參數(shù)a是 折線柵條沿著折線柵水平方向的水平周期，b是折線柵條沿著折線柵垂直方向的垂直周期， wl是垂直折線柵條線寬，w2是水平折線柵條線寬，h是折線柵條的高度。另外，1E是折線 柵層的厚度，并且1。是蜂窩狀支撐層的厚度。更進(jìn)一步，al、a2、a3分別是第一、第二和第 三折線柵層中折線柵條沿著折線柵水平方向的水平周期，并且al=a3 ；b同為第一、第二和 第三折線柵層的沿著折線柵垂直方向的垂直周期，也就是說(shuō)這三層折線柵層上折線柵條的 垂直周期相等；wll、wl2、wl3分別是第一、第二和第三折線柵層上垂直折線柵條線寬；《21、 w22、w23分別是是第一、第二和第三折線柵層上水平折線柵條線寬；1E同為第一、第二和第 三折線柵層的厚度，也就是說(shuō)三層折線柵層的厚度相等；1。同為是第一和第二蜂窩狀支撐 層的厚度，也就是說(shuō)兩層蜂窩狀支撐層的厚度相等。在使用已知的代數(shù)方法分析此種三層折線柵圓極化器時(shí)，入射的平面波Ein可分 解為E型模和H型模波的形式。應(yīng)用等效傳輸線理論，分析入射波的垂直極化分量和水平 極化分量分別在折線柵上產(chǎn)生的等效導(dǎo)納和輸入口電壓，然后根據(jù)等效網(wǎng)絡(luò)得到它們?cè)谌?層折線柵輸入端的反射系數(shù)和傳輸系數(shù)，最后綜合考慮這兩個(gè)分量得到輸出電磁波的軸比性能。在計(jì)算折線柵圓極化器的參數(shù)過(guò)程中，可以通過(guò)在安裝有優(yōu)化程序的設(shè)備上輸入相 應(yīng)的性能指標(biāo)(包括工作頻段、軸向軸比等)，就可以計(jì)算出折線柵圓極化器與該性能指標(biāo) 相對(duì)應(yīng)的尺寸參數(shù)，其中該優(yōu)化程序用于計(jì)算折線柵圓極化器的尺寸參數(shù)。根據(jù)本實(shí)用新 型的一個(gè)實(shí)施例，將工作頻段11 GHz 15 GHz和軸向軸比彡3 dB輸入安裝有優(yōu)化程序的 設(shè)備上，設(shè)備自動(dòng)輸出如下尺寸參數(shù)第一和第三折線柵層的尺寸參數(shù)為al^i3=4. 9994 mm, b=ll. 1808 mm, hl=h3=4. 9988 mm, wll=wl3=l. 0335 mm, w21=w23=l. 5156 mm, 1E=0. 2540 mm;第二折線柵層的尺寸參數(shù)為a2=4.四88mm, b=ll. 1808 mm, h2=3. 3601 mm, wl2=l. 8261 mm, w22=0.1597 mm, 1ε=0. 2540 mm ；第一和第二蜂窩狀支撐層的厚度為1。=3 mm。應(yīng)注意的是，上述參數(shù)都是最優(yōu)的解，在此三層折線柵圓極化器的制造過(guò)程中，根 據(jù)實(shí)際情況，尺寸參數(shù)允許存在誤差。綜合上述參數(shù)，該三層折線柵圓極化器的總體厚度為1=3*1 E+ 2*1。=6.762 mm, 相比于先前厚度為10 mm左右的圓極化器體積減小。第一和第三折線柵層的俯視圖如圖2所示，第二折線柵層的俯視圖如圖3所示。在 這三層折線柵層中折線柵條的走向均與水平線的走向成45°的夾角。在滿足相同性能指標(biāo) 的情況下，此種圓極化器中折線柵條由聚四氟乙烯覆銅箔板的表面銅箔經(jīng)過(guò)化學(xué)蝕刻技術(shù) 加工成型，相比于現(xiàn)有三層?xùn)艞l網(wǎng)格型圓極化器制造中較高的工藝要求，其加工更加簡(jiǎn)單。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種三層折線柵圓極化器，其特征在于，包含三層折線柵層和兩層蜂窩狀支撐層，其 中所述三層折線柵層是第一折線柵層、第二折線柵層和第三折線柵層，所述兩層蜂窩狀支 撐層是第一蜂窩狀支撐層和第二蜂窩狀支撐層，所述第一蜂窩狀支撐層粘合于所述第一折 線柵層與所述第二折線柵層之間，所述第二蜂窩狀支撐層粘合于所述第二折線柵層與所述 第三折線柵層之間，所述第一折線柵層與所述第二折線柵層的結(jié)構(gòu)相同。
2.如權(quán)利要求1所述的三層折線柵圓極化器，其特征在于，還包含環(huán)氧膠，其中所述折 線柵層與所述蜂窩狀支撐層之間通過(guò)所述環(huán)氧膠相粘合。
3.如權(quán)利要求1所述的三層折線柵圓極化器，其特征在于，所述折線柵層的每一表面 都分別設(shè)置有至少四條相互平行的折線柵條，其中所述第二折線柵層上的所述折線柵條與 其余兩層折線柵層上的所述折線柵條交錯(cuò)設(shè)置，并且所述三層折線柵層上所述折線柵條的 走向都與所述折線柵層的邊成45°夾角。
4.如權(quán)利要求2所述的三層折線柵圓極化器，其特征在于，所述折線柵層的厚度都相 等，并且所述折線柵層上所述折線柵條沿著折線柵垂直方向的垂直周期相等。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種三層折線柵圓極化器，屬于寬帶罩式圓極化器領(lǐng)域。該三層折線柵圓極化器包含第一、第二和第三折線柵層、以及第一和第二蜂窩狀支撐層，其中第一蜂窩狀支撐層粘合于第一與第二折線柵層之間，第二蜂窩狀支撐層粘合于第二與第三折線層之間，并且第一和第三折線柵層的結(jié)構(gòu)相同。該圓極化器不但具有寬帶特性，還同時(shí)具有體積小、生產(chǎn)成本低和制作加工簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01P1/17GK201838689SQ20102051976
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者吳德晏, 湯慰, 程志偉, 馬黎, 駱明偉 申請(qǐng)人:四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司