本发明公开一种双圆极化阵列天线，包含第一至第四辐射单元和双圆极化馈电网络，其中，第一至第四辐射单元采用顺序旋转序列的形式来产生圆极化波，按两行两列排布；所述双圆极化馈电网络有两个输入端口和四个输出端口，给第一至第四辐射单元提供等幅不等相位的馈电，从馈电网络的两个输入端口输入激励，从而在四个输出端口提供两种不同的激励相位分布。此种天线结构可有效地产生双圆极化波，能够在较高频率的毫米波频段实现高增益、低交叉极化、轴比带宽较宽、隔离度较高的双圆极化波，且具有结构紧凑、外形轻巧、易于与射频前端电路集成的特点。
1.一种双圆极化阵列天线，其特征在于：包含第一至第四辐射单元和双圆极化馈电网络，其中，第一至第四辐射单元采用顺序旋转序列的形式来产生圆极化波，按两行两列排布，第一辐射单元按原样放置于第一行第一列，第二辐射单元绕自身中心轴顺时针或逆时针旋转90度后放置于第一行第二列，第三辐射单元绕自身中心轴顺时针或逆时针旋转180度后放置于第二行第二列，第四辐射单元绕自身中心轴顺时针或逆时针旋转270度后放置于第二行第一列，且第二至第四辐射单元均为顺时针旋转或均为逆时针旋转；所述双圆极化馈电网络有两个输入端口和四个输出端口，给第一至第四辐射单元提供等幅不等相位的馈电，从馈电网络的两个输入端口输入激励，从而在四个输出端口提供两种不同的激励相位分布。
2.如权利要求1所述的一种双圆极化阵列天线，其特征在于：所述双圆极化馈电网络包含两个90度耦合器，两个180度移相器，一个交叉馈电结构，以及两个一分二的功率分配器，其中，第一90度耦合器的两个输出端分别与第一、第二辐射单元的激励端口相连，第二90度耦合器的两个输出端分别与第三、第四辐射单元的激励端口相连，第二90度耦合器的两个输入端口连接交叉馈电结构；第一功率分配器的一个输出端口经由第一180度移相器与第一90度耦合器的一个输入端口相连，第一功率分配器的另一个输出端口与交叉馈电结构的一个端口相连；第二功率分配器8的一个输出端口经由第二180度移相器后与交叉馈电结构的一个端口相连，另一个端口与第一90度耦合器的一个输入端口相连。
3.如权利要求1所述的一种双圆极化阵列天线，其特征在于：所述双圆极化馈电网络包含四个90度耦合器，一个交叉馈电结构，以及两个90度移相器，其中，第一90度耦合器的两个输出端分别与第一、第二辐射单元的激励端口相连，第二90度耦合器的两个输出端分别与第三、第四辐射单元的激励端口相连，第二90度耦合器的两个输入端口连接交叉馈电结构；第三90度耦合器的一个输出端口经由第一90度移相器与第一90度耦合器的一个输入端口相连，第三90度耦合器的另一个输出端口与交叉馈电结构的一个端口相连；第四90度耦合器的一个输出端口经由第二90度移相器后与交叉馈电结构的一个端口相连，另一个端口与第一90度耦合器的一个输入端口相连。
4.如权利要求1所述的一种双圆极化阵列天线，其特征在于：所述双圆极化阵列天线采用多层印制电路板工艺，从上至下分别为顶部金属层、第一层介质基片、第一中间金属层、粘贴介质层、第二中间金属层、第二层介质基片、底部金属层。
5.如权利要求4所述的一种双圆极化阵列天线，其特征在于：所述辐射单元包含2N×2N个阵元，N为大于等于0的整数，各个阵元在横向和纵向上均等距排列，每四个弯折基片集成波导宽边横缝及它们激励的微带贴片构成正方形子阵，四个弯折基片集成波导宽边横缝在横向上相对排列，在纵向上四个弯折基片集成波导宽边横缝同向排列，通过“工”字形的基片集成波导功率分配结构将四个弯折基片集成波导宽边横缝结构连接起来，“工”字形基片集成波导功率分配结构的四个输出端分别连接到四个弯折基片集成波导输入端口上去，“工”字形基片集成波导功率分配结构的输入位于与“工”字形竖直枝节的中心。
6.如权利要求5所述的一种双圆极化阵列天线，其特征在于：所述辐射单元的激励端口位于某一边上，四个辐射单元按照四单元顺序旋转序列的排布方式进行放置，构成一个大的正方形阵列，且保证四个正方形辐射单元的激励端口正好分别位于大的正方形阵列的四条边上。
7.如权利要求4所述的一种双圆极化阵列天线，其特征在于：所述双圆极化馈电网络采用基片集成波导结构，辐射单元采用弯折基片集成波导宽边横缝激励微带贴片的阵列天线结构，一个弯折基片集成波导宽边横缝激励四个位于顶部金属层的微带贴片，这四个微带贴片呈方形分布，并通过位于形成的方形区域中心的细窄的微带功分器将四个微带贴片连接起来，弯折基片集成波导宽边横缝为金属化通孔围成的腔体宽边上开一条横缝的结构。
8.如权利要求4所述的一种双圆极化阵列天线，其特征在于：所述双圆极化馈电网络处于四个正方形辐射单元的外围，由四个90度基片集成波导耦合器，两个90度等长不等宽的基片集成波导移相器，以及一个基片集成波导交叉馈电结构组成；其中，第三、第四90度基片集成波导耦合器与第一辐射单元至第四辐射单元的底层馈电结构位于第二层介质基片上，第一、第二90度基片集成波导耦合器位于第一层介质基片上；第三90度基片集成波导耦合器的两个输出端口分别与相邻的第一、第二辐射单元的底层馈电结构的激励端口相连，输入端口采用一排金属化通孔堵上，形成短路面，并在离短路面一定距离处通过贯穿多层印制电路板的金属化通孔与位于第一层介质基片上的基片集成波导相连；第四90度基片集成波导耦合器的两个输出端口分别与相邻的第三、第四辐射单元的底层馈电结构的激励端口相连，输入端口采用交叉馈电结构与位于第一层介质基片上的基片集成波导相连；第一层介质基片上的第一90度基片集成波导耦合器的耦合输出端口接一个90度等长不等宽的基片集成波导移相器，然后与第三90度基片集成波导耦合器的一个输入端口通过基片集成过孔结构连接，第一90度基片集成波导耦合器的直接输出端口与第四90度基片集成波导耦合器通过基片集成波导交叉耦合结构相连；第一层介质基片上的第二90度基片集成波导耦合器的耦合输出端口接一个90度等长不等宽的基片集成波导移相器，然后与第四90度基片集成波导耦合器的一个端口通过基片集成波导交叉馈电结构连接，第二90度基片集成波导耦合器的直接输出端口与第三90度基片集成波导耦合器通过基片集成波导过孔相连。
9.如权利要求4所述的一种双圆极化阵列天线，其特征在于：所述双圆极化馈电网络还包含一个基片集成波导交馈电结构，对于从位于第二层介质基片上的一个90度基片集成波导耦合器通过金属化通孔传输到第一层介质基片上的信号，利用两个转弯的基片集成波导结构在空间上的交错实现两个端口位置上的互换。
10.如权利要求4所述的一种双圆极化阵列天线，其特征在于：所述在整个双圆极化阵列天线结构中，顶部金属层和第一中间金属层均挖出有一个边长比整个辐射区域大，比到双圆极化馈电网络边缘小的方形区域，其中，在顶部金属层中被挖掉的方形区域中，辐射单元均匀分布在该方形区域中间，而第一中间金属层挖掉的方形区域则填满粘贴层介质。
一种双圆极化阵列天线
技术领域
[0001] 本发明属于电子领域，特别涉及一种双圆极化阵列天线。
背景技术
[0002] 圆极化波具有抗雨雾衰减等特性，对任何线极化波及椭圆极化波都能起到干扰作用，圆极化天线可以接收任意极化的来波，同时圆极化天线的辐射的圆极化波可以由任意极化的天线收到，由于圆极化波的上述特点，因此被广泛使用在遥感等远程测量、卫星通信等远程通信、雷达、电子侦察与电子干扰等各个方面，因此，圆极化天线具有广泛的应用场景。
[0003] 对圆极化天线，相关领域的专家、学者、工程技术人员已经开展了广泛的研究，并形成了一系列的技术成果，近些年，能够同时产生左旋圆极化波和右旋圆极化波的双圆极化天线也逐渐被相关研究人员所关注，然而，就已公开的相关双圆极化天线技术与结构而言，仍然存在着以下几个问题。
[0004] 1、天线增益普遍较低。很多双圆极化天线采用单个天线单元，很难做到较高增益；
[0005] 2、双圆极化阵列天线与电路的直接集成存在困难，尺寸不够紧凑，外形笨重。有相关学者利用多层金属波导结构实现了增益较高的双圆极化阵列天线，然而这种结构想要实现与射频前端直接相连还存在一定的问题，且多层金属结构的笨重特点给使用上带来了一些限制；
[0006] 3、双圆极化天线的工作频率普遍不高。目前已公开的大部分双圆极化天线结构适合工作频率低于40GHz的应用场景，尤其是低于20GHz的应用场景；
[0007] 4、两种圆极化波的交叉极化水平比较高。目前相关技术实现的圆极化波的交叉极化水平一般在-15dB以内，对一些具体的应用场景会有影响；
[0008] 5、天线两种极化激励端口的隔离度偏差；目前报道的相关双圆极化天线的极化隔离度一般在10dB左右，两个极化端口的相互影响不容忽视。
发明内容
[0009] 本发明的目的，在于提供一种双圆极化阵列天线，其可有效地产生双圆极化波，能够在较高频率的毫米波频段实现高增益、低交叉极化、轴比带宽较宽、隔离度较高的双圆极化波，且具有结构紧凑、外形轻巧、易于与射频前端电路集成的特点。
[0010] 为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
[0011] 一种双圆极化阵列天线，包含第一至第四辐射单元和双圆极化馈电网络，其中，第一至第四辐射单元采用顺序旋转序列的形式来产生圆极化波，按两行两列排布，第一辐射单元按原样放置于第一行第一列，第二辐射单元绕自身中心轴顺时针或逆时针旋转90度后放置于第一行第二列，第三辐射单元绕自身中心轴顺时针或逆时针旋转180度后放置于第二行第二列，第四辐射单元绕自身中心轴顺时针或逆时针旋转270度后放置于第二行第一列；所述双圆极化馈电网络有两个输入端口和四个输出端口，给第一至第四辐射单元提供等幅不等相位的馈电，从馈电网络的两个输入端口输入激励，从而在四个输出端口提供两种不同的激励相位分布。
[0012] 上述双圆极化馈电网络包含两个90度耦合器，两个180度移相器，一个交叉馈电结构，以及两个一分二的功率分配器，其中，第一90度耦合器的两个输出端分别与第一、第二辐射单元的激励端口相连，第二90度耦合器的两个输出端分别与第三、第四辐射单元的激励端口相连，第二90度耦合器的两个输入端口连接交叉馈电结构；第一功率分配器的一个输出端口经由第一180度移相器与第一90度耦合器的一个输入端口相连，第一功率分配器的另一个输出端口与交叉馈电结构的一个端口相连；第二功率分配器8的一个输出端口经由第二180度移相器后与交叉馈电结构的一个端口相连，另一个端口与第一90度耦合器的一个输入端口相连。
[0013] 上述双圆极化馈电网络包含四个90度耦合器，一个交叉馈电结构，以及两个90度移相器，其中，第一90度耦合器的两个输出端分别与第一、第二辐射单元的激励端口相连，第二90度耦合器的两个输出端分别与第三、第四辐射单元的激励端口相连，第二90度耦合器的两个输入端口连接交叉馈电结构；第三90度耦合器的一个输出端口经由第一90度移相器与第一90度耦合器的一个输入端口相连，第三90度耦合器的另一个输出端口与交叉馈电结构的一个端口相连；第四90度耦合器的一个输出端口经由第二90度移相器后与交叉馈电结构的一个端口相连，另一个端口与第一90度耦合器的一个输入端口相连。
[0014] 上述第一至第四辐射单元采用正方形阵列排布的阵列天线。
[0015] 上述双圆极化阵列天线采用多层印制电路板工艺，从上至下分别为顶部金属层、第一层介质基片、第一中间金属层、粘贴介质层、第二中间金属层、第二层介质基片、底部金属层。
[0016] 上述双圆极化馈电网络采用基片集成波导结构，辐射单元采用弯折基片集成波导宽边横缝激励微带贴片的阵列天线结构，一个弯折基片集成波导宽边横缝激励四个位于顶部金属层的微带贴片，这四个微带贴片呈方形分布，并通过位于形成的方形区域中心的细窄的微带功分器将四个微带贴片连接起来，弯折基片集成波导宽边横缝为金属化通孔围成的腔体宽边上开一条横缝的结构。
[0017] 上述辐射单元的各个阵元在横向和纵向上均等距排列，阵元数目为2N×2N，每四个弯折基片集成波导宽边横缝及它们激励的微带贴片构成正方形子阵，四个弯折基片集成波导宽边横缝在横向上相对排列，在纵向上四个弯折基片集成波导宽边横缝同向排列，通过“工”字形的基片集成波导功率分配结构将四个弯折基片集成波导宽边横缝结构连接起来，“工”字形基片集成波导功率分配结构的四个输出端分别连接到四个弯折基片集成波导输入端口上去，“工”字形基片集成波导功率分配结构的输入位于与“工”字形竖直枝节的中心。
[0018] 上述辐射单元的激励端口位于某一边上，四个辐射单元按照四单元顺序旋转序列的排布方式进行放置，构成一个大的正方形阵列，且保证四个正方形辐射单元的激励端口正好分别位于大的正方形阵列的四条边上。
[0019] 上述双圆极化馈电网络处于四个正方形辐射单元的外围，由四个90度基片集成波导耦合器，两个90度等长不等宽的基片集成波导移相器，以及一个基片集成波导交叉馈电结构组成；其中，第三、第四90度基片集成波导耦合器与第一辐射单元至第四辐射单元的底层馈电结构位于第二层介质基片上，第一、第二90度基片集成波导耦合器位于第一层介质基片上；第三90度基片集成波导耦合器的两个输出端口分别与相邻的第一、第二辐射单元的底层馈电结构的激励端口相连，输入端口采用一排金属化通孔堵上，形成短路面，并在离短路面一定距离处通过贯穿多层印制电路板的金属化通孔与位于第一层介质基片上的基片集成波导相连；第四90度基片集成波导耦合器的两个输出端口分别与相邻的第三、第四辐射单元的底层馈电结构的激励端口相连，输入端口采用交叉馈电结构与位于第一层介质基片上的基片集成波导相连；第一层介质基片上的第一90度基片集成波导耦合器的耦合输出端口接一个90度等长不等宽的基片集成波导移相器，然后与第三90度基片集成波导耦合器的一个输入端口通过基片集成过孔结构连接，第一90度基片集成波导耦合器的直接输出端口与第四90度基片集成波导耦合器通过基片集成波导交叉耦合结构相连；第一层介质基片上的第二90度基片集成波导耦合器的耦合输出端口接一个90度等长不等宽的基片集成波导移相器，然后与第四90度基片集成波导耦合器的一个端口通过基片集成波导交叉馈电结构连接，第二90度基片集成波导耦合器的直接输出端口与第三90度基片集成波导耦合器通过基片集成波导过孔相连。
[0020] 上述双圆极化馈电网络还包含一个基片集成波导交馈电结构，对于从位于第二层介质基片上的一个90度基片集成波导耦合器通过金属化通孔传输到第一层介质基片上的信号，利用两个转弯的基片集成波导结构在空间上的交错实现两个端口位置上的互换。
[0021] 上述在整个双圆极化阵列天线结构中，顶部金属层和第一中间金属层均挖出有一个边长比整个辐射区域大，比到双圆极化馈电网络边缘小的方形区域，其中，在顶部金属层中被挖掉的方形区域中，辐射单元均匀分布在该方形区域中间，而第一中间金属层挖掉的方形区域则填满粘贴层介质。
[0022] 采用上述方案后，本发明提供的双圆极化阵列天线包含辐射单元和双圆极化馈电网络，采用四单元的顺序旋转序列的原理来产生圆极化波，双圆极化馈电网络采用基片集成波导结构实现，给各个辐射单元提供实现两种圆极化分别需要的幅度和相位，整个双圆极化天线采用多层印制电路板工艺实现。采用本发明提供的双圆极化天线方案和结构可以在较高频率的毫米波频段实现高增益、低交叉极化、轴比带宽较宽、隔离度较高的双圆极化波，且该双圆极化阵列天线具有结构紧凑、外形轻巧、易于与射频前端电路集成的特点。
附图说明
[0023] 图1是本发明产生双圆极化波的方案示意图；
[0024] 图2是本发明提供的双圆极化天线结构简化示意图；
[0025] 图3是本发明提供的双圆极化天线层次结构图；
[0026] 图4是双圆极化天线顶部金属层结构示意图；
[0027] 图5是双圆极化天线第一中间金属层结构示意图；
[0028] 图6是双圆极化天线第二中间金属层结构示意图；
[0029] 图7是双圆极化天线底部金属层结构示意图；
[0030] 图8是双层基片集成波导间过孔转接结构示意图；
[0031] 图9是基片集成波导交叉馈电结构示意图；
[0032] 图10是双圆极化天线两个极化激励端口反射参数仿真结果；
[0033] 图11是双圆极化天线两个圆极化增益随频率变化仿真结果；
[0034] 图12是双圆极化天线两个圆极化轴比随频率变化仿真结果；
[0035] 图13是两个极化激励端口隔离度仿真结果；
[0036] 图14是左旋圆极化激励端口激励时方向图仿真结果；
[0037] 图15是右旋圆极化激励端口激励时方向图仿真结果。
具体实施方式
[0038] 以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
[0039] 参照图1和图2，本发明提供一种双圆极化阵列天线，包含四个辐射单元1、2、3、4和双圆极化馈电网络两部分，其中辐射单元1、2、3、4采用顺序旋转序列的形式来产生圆极化波，按两行两列排布，辐射单元1按原样放置，辐射单元2绕自身中心轴顺时针(或逆时针)旋转90度后放置，辐射单元3绕自身中心轴顺时针(或逆时针)旋转180度后放置，辐射单元4绕自身中心轴顺时针(或逆时针)旋转270度后放置，图1和图2中均给出的是按顺时针方向旋转的示例。
[0040] 双圆极化馈电网络有两个输入端口LHCP、RHCP和四个输出端口，给四个辐射单元1、2、3、4提供等幅不等相位的馈电，从馈电网络的两个输入端口LHCP、RHCP输入激励，可以在四个输出端口提供两种不同的激励相位分布，具体如下，当以辐射单元1的激励相位作为基准相位(与自身相位差为0)，从双圆极化馈电网络LHCP输入端口激励时，辐射单元1、2、3、
4得到的激励相位分别为0度，90度，180度，270度，此时整个阵列天线辐射的为左旋圆极化波；当从双圆极化馈电网络RHCP输入端口激励时，辐射单元1、2、3、4得到的激励相位分别为
0度，-90度，-180度，-270度，此时整个阵列天线辐射的为右旋圆极化波；双圆极化馈电网络包含两个90度耦合器5、6，两个180度移相器10、11，一个交叉馈电结构9，两个一分二的功率分配器7、8。
[0041] 双圆极化馈电网络的各个组成部分和四个辐射单元1、2、3、4按照如下方式连接：90度耦合器5的两个输出端分别与辐射单元1、2的激励端口相连，90度耦合器6的两个输出端分别与辐射单元3、4的激励端口相连，90度耦合器6的两个输入端口接一个交叉馈电结构
9，实现两个端口位置上的交换；一分二的功率分配器7的一个输出端口先连接一个180度移相器10后与90度耦合器5的一个输入端口相连，一分二的功率分配器7的另一个输出端口与交叉馈电结构9的一个端口相连。另一个一分二的功率分配器8的一个输出端口接入一个
180度移相器11后与交叉馈电结构9的一个端口相连，另一个端口直接与90度耦合器5的一个输入端口相连；所采用的辐射单元1、2、3、4可以是正方形阵列排布的阵列天线；双圆极化馈电网络中所采用的一分二的功率分配器7接180度移相器10(或一分二的功率分配器8和
180度移相器11)的部分可以用一个90度耦合器12和一个90度移相器14(或一个90度耦合器
13和一个90度移相器15)替代，分别是图1和图2的结构。
[0042] 再请参照图3至图9所示，双圆极化阵列天线结构包含四个正方形辐射单元和包围这四个正方形辐射单元的双圆极化馈电网络两部分，双圆极化馈电网络采用基片集成波导结构；整个双圆极化阵列天线结构采用多层印制电路板工艺实现，层次结构上包含两层介质基片，四个金属层，一个粘贴介质层，从上至下分别为顶部金属层16、第一层介质基片20、第一中间金属层17、粘贴介质层21、第二中间金属层18、第二层介质基片22、底部金属层19。
[0043] 辐射区域26包含了各个辐射单元，辐射单元采用弯折基片集成波导宽边横缝48激励微带贴片37的阵列天线结构，一个弯折基片集成波导宽边横缝48激励四个位于顶部金属层的微带贴片37，这四个微带贴片呈方形分布，并通过位于形成的方形区域中心的细窄的微带功分器62将四个微带贴片连接起来，弯折基片集成波导宽边横缝48为金属化通孔24围成一个近似于正方形的腔体，位于第二层介质基片22上，由第二中间金属层18、第二层介质基片22、底部金属层19构成，采用金属过孔结构24来实现；从其输入端口将能量传入到弯折基片集成波导，再通过开在顶部宽边横缝43将电磁信号耦合到顶部金属层的细窄微带功分器62，用以激励与其相连的四个微带贴片；正方形辐射单元的各个阵元在横向和纵向上均等距排列，阵元数目为2N×2N，每四个弯折基片集成波导宽边横缝48及它们激励的总共16个微带贴片构成一个正方形子阵27、28、29、30，四个弯折基片集成波导宽边横缝48在横向上相对排列，即输入端口相对，在纵向上四个弯折基片集成波导宽边横缝48同向排列，通过一个类似“工”字形的基片集成波导功率分配结构49将四个弯折基片集成波导宽边横缝结构连接起来，“工”字形基片集成波导功率分配结构49的四个输出端分别连接到四个弯折基片集成波导输入端口上去，“工”字形基片集成波导功率分配结构49的输入位于与“工”字形竖直枝节的中心，同样采用基片集成波导结构，其中，均采用金属过孔结构24来实现；正方形子阵27和其底层馈电结构44，正方形子阵28和其底层馈电结构45,正方形子阵29和其底层馈电结构46，正方形子阵30和其底层馈电结构47一起构成了四个正方形辐射单元，每个正方形辐射单元的激励端口50、51、52、53位于某一边上，四个正方形辐射单元按照四单元顺序旋转序列的排布方式进行放置，构成一个大的正方形阵列，且保证四个正方形辐射单元的激励端口50、51、52、53正好分别位于大的正方形阵列的四条边上。
[0044] 双圆极化馈电网络处于四个正方形辐射单元的外围，由四个90度基片集成波导耦合器33、34、39、40，两个90度等长不等宽的基片集成波导移相器35、36，一个基片集成波导交叉馈电结构31组成；其中，两个90度基片集成波导耦合器39、40与辐射单元的底层馈电结构44、45、46、47位于同一层介质基片上，即第二层介质基片22上，另外两个90度基片集成波导耦合器33、34位于第一层介质基片20上；90度基片集成波导耦合器39的两个输出端口分别与相邻的两个辐射单元底层馈电结构44、45的激励端口50、51相连，输入端口采用一排金属化通孔堵上，形成短路面，并在离短路面大约半个基片集成波导宽度的位置处通过如结构25的贯穿多层印制电路板的金属化通孔42与位于第一层介质基片20上的基片集成波导32相连，此处基片集成波导过孔传输结构的详细结构如图8所示，其中54为结构25的金属通孔，55为位于第一层介质基片20上的结构如23的金属过孔，56为位于第一层介质基片22上结构如24的金属过孔，57为在第一中间金属层17和第二中间金属层18上挖掉的避让金属化通孔的圆形槽；90度基片集成波导耦合器40的两个输出端口分别与相邻的两个辐射单元底层馈电结构46、47的激励端口52、53相连，输入端口采用一排金属化通孔堵上，形成短路面，并在离短路面一定距离处通过如25结构的贯穿多层印制电路板的金属化通孔41与位于第一层介质基片20上的两个弯折基片集成波导31中，形成基片集成波导交叉馈电结构，结构的细节如图9所示，60和61为如25所示的金属过孔结构，图中箭头指向为电磁信号在交叉馈电结构在双层基片集成波导结构中的流向示意。第一层介质基片20上的90度基片集成波导耦合器33的耦合输出端口接一个90度等长不等宽的基片集成波导移相器35，然后与90度基片集成波导耦合器39的一个端口通过形如图8所示的基片集成过孔结构连接，90度基片集成波导耦合器33的直接输出端口与90度基片集成波导耦合器40通过形如图9所示基片集成波导交叉耦合结构相连；第一层介质基片20上的90度基片集成波导耦合器34的耦合输出端口接一个90度等长不等宽的基片集成波导移相器35，然后与90度基片集成波导耦合器40的一个端口通过形如图9所示的基片集成波导交叉馈电结构连接，90度基片集成波导耦合器
34的直接输出端口与90度基片集成波导耦合器39通过形如图9基片集成波导过孔相连。
[0045] 双圆极化馈电网络中还包含了一个基片集成波导交馈电结构，对于从位于第二层介质基片上的一个90度基片集成波导耦合器通过金属化通孔传输到第一层介质基片上的信号，利用转弯的基片集成波导结构实现两个端口位置上的互换；在整个双圆极化阵列天线结构中，顶部金属层16和第一中间金属层17均挖出了一个边长比整个辐射区域大，比到双圆极化馈电网络边缘小的区域，见图4的中间空白部分和图5中的38，其中，在顶部金属层16中被挖掉的方形区域中，辐射单元均匀分布在这中间，而第一中间金属层17挖掉的方形区域则填满粘贴层介质。
[0046] 为了验证本发明提供的双圆极化天线结构的真实性和可靠性，特按照本发明提供的技术方案制作了一个工作在Q波段的双圆极化天线事例进行验证，设计的事例天线采用的第一层介质基片和第二层介质基片都采用厚度为0.254mm的Taconic TLY-5板材，粘贴介质层采用厚度为0.1mm的Rogers 4450B。图10至图15给出了事例天线的相关性能仿真参数，从仿真实验结果可以看出，该天线具有紧凑的结构，较高增益，较低交叉极化水平，宽轴比带宽，好的带内增益平坦度等特点。
[0047] 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
