[發明專利]一種異形輻射單元圓極化平板天線

無效

• 申請號: 201310134424.2
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103457020A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 薛麗麗;吳超;黃朋;楊猛
• 申請（專利權）人: 山東國威衛星通信有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q13/10;H01Q21/24
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術領域

本發明涉及一種異形輻射單元圓極化平板天線，屬于衛星通信的技術領域。

背景技術

衛星通信具有覆蓋范圍大，通信容量大，傳輸質量高，組網方便迅速，便于實現全球無縫鏈接等優點。隨著衛星通信信道容量的增加以及C,Ku頻段業務的擁擠，L,C,X,Ku等頻段不能滿足高速，寬帶，小口徑終端等應用要求。越來越需要工作于更高頻段，具有較大帶寬和較高頻譜效率的衛星通信系統。Ka頻段衛星通信因其具有可提供的帶寬大，通信容量大，波束窄，終端尺寸小，軌道平面內可容納的衛星多和抗干擾能力強的優點，成為未來衛星通信的必然趨勢。

波導型縫隙輻射天線，與傳統常用的普通反射面天線相比，具有良好的機械強度，較高的輻射效率，緊湊的天線結構，較低的天線饋電損耗，良好的功率容量等優越性。目前，平板天線以其體積小，攜帶方便，效率高等優點受到廣泛的應用。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種異形輻射單元圓極化平板天線。

本發明的技術方案在于：

一種異形輻射單元圓極化平板天線，包括輻射層、耦合層和饋電網絡，在所述輻射層上設有16個輻射器，所述的16個輻射器按照4行×4列的排列方式設置在所述的輻射層上，其特征在于，所述的每個輻射器為異形輻射器：其中沿輻射方向的一側為切角方形柱結構的凹槽，其中與耦合層相對的一側設置有1條輻射縫，所述輻射縫與所述切角方形柱結構的凹槽貫通設置；所述饋電網絡為線極化平板天線的饋電網絡。

所述切角方形柱結構凹槽的尺寸與天線的工作頻率有關。根據本發明優選的，其中，所述切角方形柱結構凹槽的尺寸范圍：深度h為0.18λ-0.22λ，長度a為0.3λ-0.5λ，寬度b為0.2λ-0.4λ，其中λ為本異形輻射單元圓極化平板天線的工作頻率在空氣中傳播的波長。

根據本發明優選的，所述的輻射縫的尺寸范圍：長為0.5λ-0.55λ，寬為0.08λ-0.1λ。

本發明的優點在于：

本發明通過對所述的輻射層的輻射器的結構進行改進，大大提高了該平板天線的增益，效率大大增加，信號質量大幅度提高，但是平板天線的整體幾何尺寸并沒有改變，有效地節約了平板天線的加工制造成本，利于售后的安裝和使用。

附圖說明

圖1為本發明所述平板天線的整體結構示意圖；

圖2是圖1的反向示意圖；

圖3是輻射層上異形輻射器中的切角方形柱結構的凹槽示意圖；

圖4是圖3的反面結構示意圖；

圖5是本發明所述異形輻射器中輻射縫的結構示意圖；

圖6本發明中所述耦合層的結構示意圖；

圖7是本發明中饋電網絡的結構示意圖；

圖8是圖7的反面結構示意圖；

圖9為本發明所述切角方形柱結構的凹槽的結構示意圖；

圖10為本發明的圓極化原理圖；是該本發明增益的仿真結果。

在圖1-9中，1、線極化平板天線的饋電網絡；2、切角方形柱結構凹槽；3、輻射縫；4、輻射層；5、耦合層；6、饋電網絡。

具體實施方式

下面結合實施例和說明書附圖對本發明做詳細的說明，但不限于此。

實施例1、

如圖1-10所示。

一種異形輻射單元圓極化平板天線，包括輻射層4、耦合層5和饋電網絡6，在所述輻射層4上設有16個輻射器，所述的16個輻射器按照4行×4列的排列方式設置在所述的輻射層4上，其特征在于，所述的每個輻射器為異形輻射器：其中沿輻射方向的一側為切角方形柱結構的凹槽2，其中與耦合層5相對的一側設置有1條輻射縫3，所述輻射縫3與所述切角方形柱結構的凹槽2貫通設置；

所述切角方形柱結構凹槽2的尺寸：深度h為0.2λ，長度a為0.4λ，寬度b為0.3λ，其中λ為本異形輻射單元圓極化平板天線的工作頻率在空氣中傳播的波長。

所述的輻射縫的尺寸范圍：長為0.5λ，寬為0.08λ。

圖10為本發明所述的異形輻射單元圓極化平板天線的圓極化原理圖；是該本發明增益的仿真結果；利用該技術發明，天線的增益與相同口徑的傳統反射面天線相比提高1.0dB以上。

實施例2、

如實施例1所述的一種異形輻射單元圓極化平板天線，其區別在于，所述切角方形柱結構凹槽2的尺寸：深度h為0.18λ，長度a為0.3λ，寬度b為0.2λ，其中λ為本貼片加載異形輻射單元圓極化平板天線的工作頻率在空氣中傳播的波長。

所述的輻射縫3的尺寸范圍：長為0.55λ，寬為0.1λ。

實施例3、

如實施例1所述的一種異形輻射單元圓極化平板天線，其區別在于，所述切角方形柱結構凹槽2的尺寸：深度h為0.22λ，長度a為0.5λ，寬度b為0.4λ，其中λ為本貼片加載異形輻射單元圓極化平板天線的工作頻率在空氣中傳播的波長。