[發(fā)明專利]寬帶高增益圓極化天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510510378.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN105161847B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜興;唐紹宇;彭麟;仇玉杰;李曉峰;廖欣;韋佳;孫竹竹;王永琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/48
• 分類號(hào): H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q19/10
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

本發(fā)明公開一種寬帶高增益圓極化天線，由第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基板和金屬反射板組成；第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基板和金屬反射板三者相互平行且自上而下依次間隙疊置。第二介質(zhì)基板的上表面覆有金屬接地板，該金屬接地板上開設(shè)有一個(gè)S形的耦合縫隙。第二介質(zhì)基板的下表面覆有長(zhǎng)條狀的微帶饋線；微帶饋線的延伸方向與S形的耦合縫隙的延伸方向垂直，且S形的耦合縫隙的中心區(qū)投影在微帶饋線內(nèi)。第一介質(zhì)基板的下表面即朝向第二介質(zhì)基板的一面覆有金屬輻射貼片。本發(fā)明能夠在實(shí)現(xiàn)天線寬帶高增益圓極化的同時(shí)還具有尺寸小、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易與其他設(shè)備集成的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種寬帶高增益圓極化天線。

背景技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，特別是寬帶無線通信技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，寬帶高增益圓極化天線的應(yīng)用就顯得十分重要。圓極化天線具備很強(qiáng)的抗干擾能力和接收各種線極化及橢圓極化方式的無線電波。在空間位置不定的飛行器上裝置圓極化天線，除可減少信號(hào)漏失外，還可消除由電離層法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)引起的畸變影響。在衛(wèi)星通信領(lǐng)域，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，對(duì)通信天線的帶寬、增益都提出了更高的要求，同時(shí)在限定的口徑內(nèi)，對(duì)天線的尺寸、重量方面等通常都提出了比較苛刻的要求。

微帶天線具有剖面低、重量小和共形性好等優(yōu)點(diǎn)，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即可實(shí)現(xiàn)寬頻帶高增益工作。對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行檢索發(fā)現(xiàn)，公開號(hào)為CN101170213A的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種“低輪廓背腔圓環(huán)形縫隙一點(diǎn)短路圓極化天線”，該縫隙天線采用背腔圓環(huán)形縫隙及共面波導(dǎo)饋電結(jié)構(gòu)，雖然天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小，但是帶寬較窄，只有90MHz軸比帶寬。專利公開號(hào)為CN102891360A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了“一種寬頻帶小型化雙旋圓極化天線”，該寬帶圓極化天線采用H形縫隙，多層金屬輻射貼片結(jié)構(gòu)，尺寸是50mm×50mm×15mm，尺寸較大，其相對(duì)帶寬卻只有30％多，并且饋電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有天線存在帶寬窄和尺寸大等問題，提供一種寬帶高增益圓極化天線。

為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

寬帶高增益圓極化天線，包括天線本體，所述天線本體主要由第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基板和金屬反射板組成；第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基板和金屬反射板三者相互平行且自上而下依次間隙疊置，即第一介質(zhì)基板平行置于第二介質(zhì)基板的正上方，且第一介質(zhì)基板和第二介質(zhì)基板之間存在一定間隙；金屬反射板平行置于第二介質(zhì)基板的正下方，且金屬反射板和第二介質(zhì)基板之間存在一定間隙；

第二介質(zhì)基板的上表面即朝向第一介質(zhì)基板的一面覆有金屬接地板，該金屬接地板上開設(shè)有一個(gè)S形的耦合縫隙；上述S形的耦合縫隙由2個(gè)對(duì)數(shù)螺旋縫隙組合而成，其中第一對(duì)數(shù)螺旋縫隙與第二對(duì)數(shù)螺旋縫隙的相對(duì)內(nèi)側(cè)相交于S形的耦合縫隙的中心區(qū)，且第一對(duì)數(shù)螺旋縫隙和第二對(duì)數(shù)螺旋縫隙關(guān)于該中心區(qū)呈中心對(duì)稱分布；第一對(duì)數(shù)螺旋縫隙與第二對(duì)數(shù)螺旋縫隙的相對(duì)外側(cè)一直延伸至金屬接地板的邊緣，并形成邊緣截?cái)嗟拈_放結(jié)構(gòu)；

第二介質(zhì)基板的下表面即朝向金屬反射板的一面覆有長(zhǎng)條狀的微帶饋線；微帶饋線的延伸方向與S形的耦合縫隙的延伸方向垂直，且S形的耦合縫隙的中心區(qū)投影在微帶饋線內(nèi)；

第一介質(zhì)基板的下表面即朝向第二介質(zhì)基板的一面覆有金屬輻射貼片。

上述方案中，每個(gè)對(duì)數(shù)螺旋縫隙由內(nèi)曲線和外曲線包圍而成，其中內(nèi)曲線和外曲線為2條在極坐標(biāo)下極徑不等的對(duì)數(shù)螺旋曲線；內(nèi)曲線和外曲線的極坐標(biāo)零點(diǎn)重合，并形成S形的耦合縫隙的中心區(qū)。

上述方案中，金屬反射板的上表面與第二介質(zhì)基板的微帶饋線之間的距離為λ₀/4，其中λ₀為天線本體的中心頻率波長(zhǎng)。

上述方案中，第一介質(zhì)基板的金屬輻射貼片與第二介質(zhì)基板的金屬接地板之間的距離為5mm～8mm。