[發(fā)明專(zhuān)利]多頻圓極化層疊式微帶天線(xiàn)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210495421.7
• 申請(qǐng)日: 2012-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103022731A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曉東;俞俊生;姚遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京中歐美經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展中心
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q21/30
• 分類(lèi)號(hào): H01Q21/30;H01Q1/38;H01Q9/04;H01Q13/08
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 夏憲富

1.一種多頻圓極化層疊式微帶天線(xiàn)，其特征在于：所述天線(xiàn)是采用多層金屬片與位于每?jī)蓪咏饘倨g的介質(zhì)板疊堆在一起而構(gòu)成的多個(gè)圓極化的微帶天線(xiàn)：通過(guò)同軸線(xiàn)內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體分別與上層金屬片和接地板相連接進(jìn)行饋電，并利用上層金屬片與下層金屬片之間的電磁耦合方式對(duì)位于其中間層的金屬片進(jìn)行饋電，藉此架構(gòu)組成多個(gè)圓極化的微帶天線(xiàn)：頂層金屬片、頂層介質(zhì)板和第二層的金屬片形成一個(gè)工作于最高頻率的微帶天線(xiàn)，第二層金屬片、第二層介質(zhì)板和第三層金屬片形成工作于次高頻點(diǎn)的微帶天線(xiàn)；直至底層金屬片、底層介質(zhì)板與接地板形成工作于最低頻點(diǎn)的微帶天線(xiàn)；且各層金屬片與介質(zhì)板的參數(shù)設(shè)計(jì)采用微帶天線(xiàn)的傳統(tǒng)方法，該天線(xiàn)的各個(gè)工作頻率相對(duì)獨(dú)立，能夠?qū)崿F(xiàn)任意多頻點(diǎn)的組合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶天線(xiàn)，其特征在于：所述天線(xiàn)在各個(gè)頻段內(nèi)的輻射特性和諧振特性分別取決于相應(yīng)位置的上層金屬片和介質(zhì)板的電參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶天線(xiàn)，其特征在于：所述天線(xiàn)的金屬片和介質(zhì)板為矩形或正方形，且后者居多。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微帶天線(xiàn)，其特征在于：所述天線(xiàn)的介質(zhì)板的選擇相對(duì)固定，供選擇的不同介電常數(shù)材料包括：2.65、3.48、4.4或9.8多種；故該天線(xiàn)的參數(shù)與性能的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是各層金屬片。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微帶天線(xiàn)，其特征在于：在設(shè)定介質(zhì)材料后，所述天線(xiàn)的諧振頻率決定于金屬片的尺寸；正方形金屬片的諧振頻率與其邊長(zhǎng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：諧振頻率其中，c為真空中的光速，L為正方形微帶天線(xiàn)的長(zhǎng)度，ε_r為介質(zhì)材料為r的相對(duì)介電常數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶天線(xiàn)，其特征在于：所述天線(xiàn)的饋電位置決定了該天線(xiàn)在諧振時(shí)的輸入阻抗：由空腔模型獲知矩形金屬片的TM01模式的輸入阻抗R₀₁的計(jì)算公式為:其中，L和W分別為矩形金屬片的長(zhǎng)度和寬度，h為介質(zhì)板高度，Q為天線(xiàn)的品質(zhì)因數(shù)，λ₀為真空中電磁波的波長(zhǎng)，ε_r為介質(zhì)材料為r的相對(duì)介電常數(shù)，d為饋電位置與矩形金屬片邊緣的距離。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶天線(xiàn)，其特征在于：根據(jù)微帶天線(xiàn)的空腔模型理論，所述天線(xiàn)引入簡(jiǎn)并模分離單元能夠?qū)崿F(xiàn)圓極化特性，且根據(jù)饋電位置的不同有兩種分離方式：位于金屬片的中軸線(xiàn)上，或位于金屬片的對(duì)角線(xiàn)上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶天線(xiàn)，其特征在于：所述天線(xiàn)的金屬片開(kāi)設(shè)槽孔，能夠減小天線(xiàn)尺寸，提高極化純度和增加帶寬；且槽孔的形狀包括矩形、U型或T型的多種，形狀、尺寸與位置合適的槽孔的天線(xiàn)性能與效果更理想。