金屬體高度變化的緊湊型圓極化器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬體高度變化的緊湊型圓極化器。具體地說，涉及一種加工容易，加工精度容易保證的緊湊型寬帶低軸比圓極化器。
【背景技術(shù)】
[0002]圓極化波在是衛(wèi)星通信中應(yīng)用廣泛。圓極化器被廣泛用于將線極化波轉(zhuǎn)換為圓極化波。在圓極化器的輸入端輸入兩個幅度和相位都相同的正交極化的線極化波，由于結(jié)構(gòu)的不對稱性，兩個線極化波通過圓極化器后，其相位差從原來的零度變化為90度。圓極化器的上述功能是在方波導(dǎo)或圓波導(dǎo)中相對內(nèi)壁上加載金屬柱來實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的圓極化器中加載的金屬柱的寬度和長度一般相同或相近，其高度沿圓極化器的軸向先單調(diào)增加，然后再單調(diào)減小。而且沿圓極化器的軸線方向相鄰金屬柱的中心之間的間距近似為1/4倍波導(dǎo)波長。上述設(shè)計(jì)思路使傳統(tǒng)的圓極化器在寬帶、小型化和低圓極化軸比方面受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種加工容易，加工精度容易保證的緊湊型寬帶低軸比圓極化器。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
金屬體高度變化的緊湊型圓極化器，包括一根波導(dǎo)，和至少2列沿Z軸方向排列的金屬體;所述波導(dǎo)為柱狀;每列金屬體包括至少3個金屬體；每列金屬體中所有金屬體只與所述波導(dǎo)的左內(nèi)壁、右內(nèi)壁、上內(nèi)壁、下內(nèi)壁中的一個內(nèi)壁相連;任列金屬體與另外一列金屬體分別設(shè)置在波導(dǎo)的兩個相對的內(nèi)壁上;任一一列金屬體中沿Z軸方向相鄰的金屬體之間存在間隙;所述Z軸方向是波導(dǎo)軸線方向，也就是該金屬體高度變化的緊湊型圓極化器的長度方向；所述左方指X軸方向，所述右方指-X軸方向；所述上方指Y軸方向，所述下方指-Y軸方向；與波導(dǎo)的左內(nèi)壁或右內(nèi)壁相連的任一金屬體的最大高度指位于該金屬體上的任意兩點(diǎn)的連線在X軸方向上的投影長度的最大值；與波導(dǎo)的左內(nèi)壁或右內(nèi)壁相連的任一金屬體的最大寬度指位于該金屬體上的任意兩點(diǎn)的連線在Y軸方向上的投影長度的最大值；與波導(dǎo)的上內(nèi)壁或下內(nèi)壁相連的任一金屬體的最大高度指位于該金屬體上的任意兩點(diǎn)的連線在Y軸方向上的投影長度的最大值；與波導(dǎo)的上內(nèi)壁或下內(nèi)壁相連的任一金屬體的最大寬度指位于該金屬體上的任意兩點(diǎn)的連線在X軸方向上的投影長度的最大值;任一金屬體的最大長度指位于該金屬體上的任意兩點(diǎn)的連線在Z軸方向上的投影長度的最大值；任意一對相鄰金屬體之間的最小距離指分別位于該對相鄰金屬體上的任意兩點(diǎn)的連線在Z軸方向上的投影長度的最小值。
[0005]屬于同一列的金屬體為至少5個;屬于同一列的所有金屬體中，至少有兩組相鄰的三個金屬體，在其中每一組相鄰的三個金屬體中，中間的金屬體的最大寬度大于其兩端的金屬體的最大寬度;該兩組相鄰的三個金屬體中可以包括共同的金屬體。
[0006]屬于同一列的金屬體為至少5個;屬于同一列的所有金屬體中，至少有兩組相鄰的三個金屬體，在其中每一組相鄰的三個金屬體中，中間的金屬體的最大高度大于其兩端的金屬體的最大高度;該兩組相鄰的三個金屬體中可以包括共同的金屬體。
[0007]為了改善器件的性能，我們放松了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中對所述金屬體寬度、高度、長度和間距的限制。
[0008]沿Z軸方向，所述金屬體的最大寬度允許非單調(diào)變化:屬于同一列的金屬體為至少5個；屬于同一列的所有金屬體中，至少有兩組相鄰的三個金屬體，在其中每一組相鄰的三個金屬體中，中間的金屬體的最大寬度大于其兩端的金屬體的最大寬度或者中間的金屬體的最大寬度小于其兩端的金屬體的最大寬度；該兩組相鄰的三個金屬體中可以包括共同的金屬體。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)所述金屬體的寬度沿Z軸方向不變。本發(fā)明的金屬體中，至少存在兩個金屬體的寬度最大值，可以獲得更佳帶寬、更低圓極化軸比或更短的圓極化器。
[0009]沿Z軸方向，所述金屬體的最大高度允許非單調(diào)變化:屬于同一列的金屬體為至少5個；屬于同一列的所有金屬體中，至少有兩組相鄰的三個金屬體，在其中每一組相鄰的三個金屬體中，中間的金屬體的最大高度大于其兩端的金屬體的最大高度或者中間的金屬體的最大高度小于其兩端的金屬體的最大高度；該兩組相鄰的三個金屬體中可以包括共同的金屬體。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中所述金屬體的高度沿Z軸方向線單調(diào)增加，然后單調(diào)減小，只有一個高度最大值。本發(fā)明的金屬體中，至少存在兩個金屬體的高度最大值，可以獲得更佳帶寬、更低圓極化軸比或更短的圓極化器。
[0010]沿Z軸方向，所述金屬體的最大長度允許非單調(diào)變化:屬于同一列的金屬體為至少5個；屬于同一列的所有金屬體中，至少有兩組相鄰的三個金屬體，在其中每一組相鄰的三個金屬體中，中間的金屬體的最大長度大于其兩端的金屬體的最大長度或者中間的金屬體的最大長度小于其兩端的金屬體的最大長度；該兩組相鄰的三個金屬體中可以包括共同的金屬體。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中所述金屬體的長度度沿Z軸方向不變。本發(fā)明的金屬體中，至少存在兩個金屬體的長度最大值，可以獲得更佳帶寬、更低圓極化軸比或更短的圓極化器。
[0011]沿Z軸方向，所述相鄰金屬體之間的最小間距允許非單調(diào)變化:屬于同一列的金屬體為至少5個;屬于同一列的所有金屬體中，至少有兩組相鄰的四個金屬體，在其中每一組相鄰的四個金屬體中，中間的兩個相鄰的金屬體之間的最小距離大于其兩端的兩個相鄰的金屬體之間的最小距離或者中間的兩個相鄰的金屬體之間的最小距離小于其兩端的兩個相鄰的金屬體之間的最小距離；該兩組相鄰的三個金屬體中可以包括共同的金屬體。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中所述相鄰金屬體沿Z軸方向的間距保持不變。本發(fā)明的金屬體中，至少存在兩個相鄰金屬體沿Z軸方向的間距的最大值，可以獲得更佳帶寬、更低圓極化軸比或更短的圓極化器。
[0012]所述金屬體的最大寬度允許較大變化:屬于同一列的金屬體為至少5個;屬于同一列的所有金屬體中，至少有一個金屬體的最大寬度比另一個金屬體的最大寬度大20%以上。
[0013]所述金屬體的最大長度允許較大變化:屬于同一列的金屬體為至少5個;屬于同一列的所有金屬體中，至少有一個金屬體的最大長度比另一個金屬體的最大長度大20%以上；
所述同一列的相鄰金屬體之間的最小距離允許較大變化:屬于同一列的金屬體為至少5個;屬于同一列的所有金屬體中，至少有一對相鄰金屬體之間的最小距離比另一對相鄰金屬體之間的最小距離大50%以上。上述兩對相鄰金屬體可以包括相同的金屬體。比如所述兩對相鄰金屬體包括共3個金屬體，兩對相鄰金屬體都包括中間的一個金屬體。
[0014]較佳的設(shè)計(jì)，所述金屬體高度變化的緊湊型圓極化器構(gòu)成左右鏡像對稱結(jié)構(gòu)，同時所述金屬體高度變化的緊湊型圓極化器構(gòu)成上下鏡像對稱結(jié)構(gòu)。
[0015]所述波導(dǎo)的橫截面為正方形，圓形，長方形或橢圓形。以正方形，圓形為較佳的設(shè)
i+o
[0016]較佳的設(shè)計(jì)，所述金屬體為垂直于Z軸方向的柱狀體，其橫截面為矩形體、圓柱體、橢圓柱體或其它橫截面為多邊形的柱狀體。其中以矩形體為最佳。
[0017]本發(fā)明最重要的特點(diǎn)在于，通過采用寬度、高度和長度不同、甚至差別很大的金屬體，同時讓它們之間的間距變化甚至急劇變化，實(shí)現(xiàn)緊湊型寬帶低圓極化軸比的圓極化器。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的橫截面示意圖和實(shí)施實(shí)例1的橫截面示意圖。
[0019]圖2為圖1的A-A方向剖視示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明實(shí)施實(shí)例2的橫截面示意圖。
[0021 ]圖4為本發(fā)明實(shí)施實(shí)例3的橫截面示意圖。
[0022]圖5為圖4的A-A方向剖視示意圖。
[0023]附圖中標(biāo)號對應(yīng)名稱:1_金屬板，11-金屬體。
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施實(shí)例1
如圖1和2所示。
[0025]金屬體高度變化的緊湊型圓極化器，包括一根波導(dǎo)1，和2列沿Z軸方向排列的