一種相位延遲板的製作方法

2023-10-28 22:47:24 1

一種相位延遲板的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種相位延遲板，所述相位延遲板包括板體，在所述板體的頂面上沿板體的長度X方向並排設置有若干個第一凹槽，所述第一凹槽沿板體的長度X方向的截面為第一截面，該第一截面的上底邊和該第一截面的下底邊為相互平行設置的直線邊，且所述上底邊的長度大於所述下底邊的長度；所述第一凹槽在板體的寬度Y方向上的長度與所述板體的寬度相等；相鄰兩個第一凹槽之間所夾的板體為條狀板體。本實用新型所提供的相位延遲板既實現了多頻段、多特定頻點處的相位差又實現了優秀的空間匹配度，大大提高了相位延遲板的效能。
【專利說明】一種相位延遲板

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於微波器件【技術領域】，特別涉及一種相位延遲板。

【背景技術】
[0002]相位延遲板是一種可以使電磁波正交的電場分量產生特定相位差的微波器件；該器件廣泛應用於超外差接收機、天文毫米波亞毫米波輻射檢測等領域，如在雷達系統中用作圓極化波和線極化波的轉換，在全極化輻射計定標源中可用作產生第四個斯託克斯分量。
[0003]其中相位延遲板的典型應用環境為全極化輻射計定標校準系統。全極化輻射計定標校準系統主要用於對全極化輻射計進行定標校準，該系統一般由高溫參考負載、低溫參考負載、極化產生器、相位延遲板及其旋轉機械結構構成。全極化輻射計的定標校準關鍵在於提供足夠數量的滿足特定條件的斯託克斯分量(亮溫溫度組合。參考負載輻射的非極化亮溫溫度經過極化產生器可輸出1、13三個分量，再經過相位延遲板可輸出I；、13、14四個分量，通過旋轉極化產生器及相位延遲板可以產生不同的斯託克斯分量組以滿足定標要求。所以說，相位延遲板是全極化輻射計定標校準系統中起到至關重要作用核心關鍵微波器件。
[0004]一般情況下，由於傳統結構的相位延遲板只能在較窄頻帶(即帶寬窄、單頻點)內實現較優的空間匹配效果，為實現多通道、多頻段、多頻點輻射計的定標，則需要更換相位延遲板，這將增加定標系統的不穩定性和設計製作成本；尤其當定標系統需要在真空環境下做定標實驗時，真空罐的開啟關閉運行成本較高，頻繁地更換將帶來巨大的金錢及時間損失。
[0005]如圖1所示，目前常規的相位延遲板1』表面為呈平行設置的矩形凹槽11』周期結構，該結構在特定的板材、矩形凹槽11』槽深、槽寬以及槽之間矩形型突起12』結構的寬度條件下，一定波長的電磁波正交的電場分量能產生特定的相位差，但這種結構只能在較窄頻帶(即帶寬窄、單頻點)內獲得較優的空間匹配效果，但對多通道、多頻段、多頻點系統的應用受到了限制。
實用新型內容
[0006]本實用新型要解決的技術問題是提供一種相位延遲板。具有此結構的相位延遲板既實現了多頻段、多特定頻點處的相位差又實現了優秀的空間匹配度，大大提高了相位延遲板的效能。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型採用下述技術方案:
[0008]一種相位延遲板，所述相位延遲板包括板體，在所述板體的頂面上沿板體的長度X方向並排設置有若干個第一凹槽，所述第一凹槽沿板體的長度X方向的截面為第一截面，該第一截面的上底邊和該第一截面的下底邊為相互平行設置的直線邊，且所述上底邊的長度大於所述下底邊的長度；所述第一凹槽在板體的寬度V方向上的長度與所述板體的寬度相等；相鄰兩個第一凹槽之間所夾的板體為條狀板體。
[0009]條狀板體是產生相位延遲的關鍵，互相垂直的水平、垂直極化電場自接觸相位延遲板開始，通過的路徑有差異，從而產生與延遲板尺寸以及材料相關參數相關的相移差。
[0010]進一步的，所述第一截面的形狀呈倒等腰梯形狀，所述條狀板體沿板體的長度X方向的截面呈等腰梯形結構。
[0011]進一步的，所述第一截面的兩個側邊分別為呈向內凹進的弧線邊，且所述第一截面的兩個側邊呈鏡像匹配對稱設置。
[0012]進一步的，所述第一截面的兩個側邊分別為呈向外凸出的弧線邊，且所述第一截面的兩個側邊呈鏡像匹配對稱設置。
[0013]進一步的，在所述板體的底面上沿板體的長度X方向並排設置有若干個第二凹槽，所述第二凹槽與所述第一凹槽呈鏡像匹配對稱設置。
[0014]進一步的，所述第一凹槽的底面沿板體的長度X方向的長度為0.3皿；所述條狀板體的高度(1為9皿；所述條狀板體的左右兩個腰面之間的頂端夾角0為5.4。。
[0015]進一步的，在所述板體的底面上沿板體的長度X方向並排設置有若干個第二凹槽，所述第二凹槽與所述第一凹槽呈鏡像匹配對稱設置；所述第一凹槽的底面沿板體的長度X方向的長度為0.3皿；所述條狀板體的高度(1為9皿；所述條狀板體的左右兩個腰面之間的頂端夾角9為5.4° ；
[0016]所述第一凹槽的底面與所述第二凹槽的底面之間的距離如為9111111。
[0017]進一步的，所述板體的左右兩個側面上沿板體的寬度V方向分別設凸條，所述凸條與板體呈一體結構。該凸條的作用是便於板體的安裝。
[0018]進一步的，所述板體的材料為特氟龍、聚乙烯或聚苯乙烯。
[0019]本實用新型中的條狀板體，特別是橫截面為等腰梯形結構的條狀板體對一定頻率帶寬範圍內的入射電磁波信號起到了緩慢的過渡作用，同時第一凹槽或第二凹槽，特別是橫截面為倒等腰梯形結構的第一凹槽或第二凹槽的底部增強了入射電磁波的反射與吸收，從而相對傳統相位延遲板而言減少了電磁波的反射，同時即實現了多頻段、多特定頻點處的相位差，又實現了優秀的空間匹配度。
[0020]本實用新型與現有產品相比，具有如下積極有益的效果:
[0021]1、本實用新型解決了傳統結構的相位延遲板只能在較窄頻帶(即帶寬窄、單頻點)內實現較優的空間匹配效果的技術問題。
[0022]2、本實用新型既實現了多頻段、多特定頻點處的相位差又實現了優秀的空間匹配度。無需頻繁更換相位延遲板，提高了定標系統的穩定性，降低了成本；尤其是當定標系統需要在真空環境下做定標實驗時，真空罐無需再頻繁的開啟關閉。
[0023]3、相位延遲板由相對介電常數較低且質地堅韌的材料製成，當延遲板採用相對介電常數2.5的板材，支撐厚度如為9111111、漸變體高度(1為9111111、漸變體頂端張角0為5.4°、漸變體底端與底端之間間距七為0.時，相位延遲板對電場平行於(垂直於)相位延遲板上的條狀板體的輸入電磁波在10.76112,19.356^,376?駐波分別為1.147(1.182)、1.148(1.211)0.166(1.037),^^^^^^19.9° ,36.3° ,70.6°，從而既實現了多頻段、多特定頻點處的相位差又實現了優秀的空間匹配度。
[0024]4、本實用新型所應用的全極化輻射計定標校準系統工作頻率滿足10?40(--內的在10.76^,19.356^,376?頻點附近的三個頻段，擴展了相位延遲板的工作性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為現有技術中的相位延遲板的結構示意圖。
[0026]圖2為本實用新型第一實施例中延遲板的整體結構示意圖。
[0027]圖3為本實用新型第一實施例中延遲板的局部結構主視圖。
[0028]圖4為本實用新型第一實施例中延遲板的局部結構立體圖。
[0029]圖5為本實用新型第二實施例中延遲板的局部結構主視圖。
[0030]圖6為本實用新型第三實施例中延遲板的局部結構主視圖。

【具體實施方式】
[0031]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0032]實施例1:
[0033]如圖2、3、4所示，一種相位延遲板，所述相位延遲板包括板體1，在所述板體1的頂面上沿板體的長度X方向並排設置有若干個第一凹槽2，所述第一凹槽2沿板體1的長度X方向的截面為第一截面，該第一截面的上底邊和該第一截面的下底邊為相互平行設置的直線邊，且所述上底邊的長度大於所述下底邊的長度；所述第一凹槽2在板體1的寬度V方向上的長度與所述板體1的寬度相等；相鄰兩個第一凹槽2之間所夾的板體為條狀板體3。本實施例中條狀板體3左右兩個腰面31、32的漸變方式(即兩個相鄰的第一凹槽2所相對應的兩個側面)為直接漸變，即所述第一截面的形狀呈倒等腰梯形狀，所述條狀板體3沿板體1的長度X方向的截面呈等腰梯形結構。所述板體1的左右兩個側面上沿板體1的寬度V方向分別設凸條4，所述凸條4與板體1呈一體結構。在所述板體1的底面上沿板體1的長度X方向並排設置有若干個第二凹槽5，所述第二凹槽5與所述第一凹槽2呈鏡像匹配對稱設置；所述第一凹槽2的底面沿板體1的長度X方向的長度為0.3皿；所述條狀板體3的高度(1為9皿;所述條狀板體3的左右兩個腰面31、32之間的頂端夾角0為5.4。；所述第一凹槽2的底面與所述第二凹槽5的底面之間的距離如為9111111。
[0034]進一步的，所述板體1採用相對介電常數較低且質地堅韌的材料，所述板體1的材料為特氟龍、聚乙烯或聚苯乙烯。
[0035]實施例2:
[0036]如圖5所示，本實施例與實施例1的區別在於:本實施例中條狀板體3左右兩個腰面31、32的漸變方式(即兩個相鄰的第一凹槽2所相對應的兩個側面)為正餘弦規律漸變，即所述第一截面的兩個側邊分別為呈向內凹進的弧線邊，且所述第一截面的兩個側邊呈鏡像匹配對稱設置。
[0037]實施例3:
[0038]如圖6所示，本實施例與實施例1或2的區別在於:本實施例中條狀板體3左右兩個腰面31、32的漸變方式(即兩個相鄰的第一凹槽2所相對應的兩個側面)為指數規律漸變，即所述第一截面的兩個側邊分別為呈向外凸出的弧線邊，且所述第一截面的兩個側邊呈鏡像匹配對稱設置。
[0039]本實用新型選用相對介電常數較低的材料以減小延遲板對空間信號的固有損耗，在材料表面加工出漸變周期性結構，通過調節優化條狀板體高度I條狀板體頂端張角0 (即條狀板體的左右兩個腰面之間的頂端夾角)、條狀板體底端與底端之間間距(第一凹槽的底面沿板體的長度X方向的長度)及支撐厚度如(即第一凹槽的底面與所述第二凹槽的底面之間的距離)幾個參數以獲得特定寬頻段內較優的空間匹配度，條狀板體左右兩個腰面的漸變方式(即第一凹槽的兩個側面或第二凹槽的兩個側面)可以為包括直接漸變、正餘弦規律漸變、指數規律漸變等漸變方式；同時入射透過延遲板的電磁波的正交的電場分量產生相應的相位差。
[0040]本文中所採用的描述方位的詞語「上」、「下」、「左」、「右」等均是為了說明的方便基於附圖中圖面所示的方位而言的，在實際裝置中這些方位可能由於裝置的擺放方式而有所不同。
[0041]綜上所述，本實用新型所述的實施方式僅提供一種最佳的實施方式，本實用新型的技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術的人士仍可能基於本實用新型所揭示的內容而作各種不背離本發明創作精神的替換及修飾；因此，本實用新型的保護範圍不限於實施例所揭示的技術內容，故凡依本實用新型的形狀、構造及原理所做的等效變化，均涵蓋在本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種相位延遲板，其特徵在於:所述相位延遲板包括板體，在所述板體的頂面上沿板體的長度X方向並排設置有若干個第一凹槽，所述第一凹槽沿板體的長度X方向的截面為第一截面，該第一截面的上底邊和該第一截面的下底邊為相互平行設置的直線邊，且所述上底邊的長度大於所述下底邊的長度；所述第一凹槽在板體的寬度Y方向上的長度與所述板體的寬度相等；相鄰兩個第一凹槽之間所夾的板體為條狀板體。
2.根據權利要求1所述的一種相位延遲板，其特徵在於:所述第一截面的形狀呈倒等腰梯形狀，所述條狀板體沿板體的長度X方向的截面呈等腰梯形結構。
3.根據權利要求1所述的一種相位延遲板，其特徵在於:所述第一截面的兩個側邊分別為呈向內凹進的弧線邊，且所述第一截面的兩個側邊呈鏡像匹配對稱設置。
4.根據權利要求1所述的一種相位延遲板，其特徵在於:所述第一截面的兩個側邊分別為呈向外凸出的弧線邊，且所述第一截面的兩個側邊呈鏡像匹配對稱設置。
5.根據權利要求1至4中任一權利要求所述的一種相位延遲板，其特徵在於:在所述板體的底面上沿板體的長度X方向並排設置有若干個第二凹槽，所述第二凹槽與所述第一凹槽呈鏡像匹配對稱設置。
6.根據權利要求2所述的一種相位延遲板，其特徵在於:所述第一凹槽的底面沿板體的長度X方向的長度tl為0.3mm ;所述條狀板體的高度d為9mm ;所述條狀板體的左右兩個腰面之間的頂端夾角Θ為5.4°。
7.根據權利要求2所述的一種相位延遲板，其特徵在於:在所述板體的底面上沿板體的長度X方向並排設置有若干個第二凹槽，所述第二凹槽與所述第一凹槽呈鏡像匹配對稱設置；所述第一凹槽的底面沿板體的長度X方向的長度tl為0.3mm ;所述條狀板體的高度d為9_;所述條狀板體的左右兩個腰面之間的頂端夾角0為5.4° ; 所述第一凹槽的底面與所述第二凹槽的底面之間的距離ds為9mm。
8.根據權利要求1所述的一種相位延遲板，其特徵在於:所述板體的左右兩個側面上沿板體的寬度Y方向分別設凸條，所述凸條與板體呈一體結構。
9.根據權利要求1所述的一種相位延遲板，其特徵在於:所述板體的材料為特氟龍、聚乙烯或聚苯乙烯。
【文檔編號】H01P1/00GK204230387SQ201420788029
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優先權日:2014年12月12日
【發明者】陳玲, 邢曉芸, 孫曉寧, 歐陽濱, 程春悅 申請人:北京無線電計量測試研究所