[實(shí)用新型]一種緊湊型圓極化微帶天線及其構(gòu)成的天線陣

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520311230.X
• 申請(qǐng)日: 2015-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN204577600U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高喜;李中明;王靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q13/08
• 分類號(hào): H01Q13/08;H01Q1/38;H01Q21/24
• 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: 歐陽波

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及通信中的接收天線技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種緊湊型圓極化微帶天線及其天線陣。

背景技術(shù)

圓極化微帶天線是一種由附在介質(zhì)上的金屬銅片構(gòu)成的貼片狀天線，圓極化微帶天線包括頂層的輻射貼片、空氣層和底層饋線。圓極化微帶天線主要用于接收天線，要求有較好的圓極化特性。目前圓極化微帶天線輻射貼片的四邊開對(duì)稱型的深度相同的凹槽，以延長輻射貼片表面電流路徑，縮減天線尺寸，在使天線陣結(jié)構(gòu)緊湊的同時(shí)，還保證天線的圓極化特性。但是，均勻?qū)ΨQ槽縫的存在會(huì)影響貼片內(nèi)的電流分布，損害天線的圓極化特性。

圓極化微帶天線陣是由數(shù)個(gè)微帶天線陣元組成。由于天線陣元之間存在耦合，為了減小耦合對(duì)各天線陣元性能的影響，目前，一般的微帶天線陣的陣元間距為0.5λ(λ為電磁波在介質(zhì)中的波長),微帶圓極化天線陣因其圓極化干擾導(dǎo)致陣元間距都比較大，至少為0.83λ，不利于天線陣的小型化。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種緊湊型圓極化微帶天線，其輻射貼片四邊上每邊中心線上的凹槽最深，兩側(cè)的凹槽深度逐漸減小，各邊上的凹槽以各邊中心線為對(duì)稱?？s小天線體積，天線結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量小。

本實(shí)用新型的另一目的是設(shè)計(jì)一種緊湊型圓極化微帶天線構(gòu)成的天線陣，以本實(shí)用新型緊湊型圓極化微帶天線為陣元，陣元相互的間距縮小為0.6λ或更小，以利于天線陣的小型化。

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種緊湊型圓極化微帶天線包括依次疊放的頂層輻射貼片、上層介質(zhì)板、基板、下層介質(zhì)板和底層的微帶饋線，上層介質(zhì)板、基板和下層介質(zhì)板為相同的正方形，其邊長為S，輻射貼片也為正方形，其邊長為s，S＝(1.5～2.5)s。輻射貼片貼附于上層介質(zhì)板上表面，基板貼附于下層介質(zhì)板上表面，微帶饋線貼附于下層介質(zhì)板的下表面，基板和輻射貼片為銅片。上層介質(zhì)板和下層介質(zhì)板為絕緣介質(zhì)板?；迳媳砻媾c上層介質(zhì)板下表面之間為空氣層。頂層輻射貼片、上層介質(zhì)板、基板和下層介質(zhì)板的中心處于同一鉛垂線上，每個(gè)邊的中心線處于同一鉛垂面上?；宓闹行挠惺植郏植鄣目v槽和橫槽相互垂直平分，且分別平行于基板的相鄰兩邊。頂層的輻射貼片四邊上每邊有3～7個(gè)矩形凹槽，凹槽中心線與所在的邊垂直，處于各邊中心線上的凹槽最深，各邊中心線兩側(cè)的凹槽深度逐漸減小，各邊上的凹槽以各邊中心線為對(duì)稱。各凹槽的寬度W相同，各凹槽邊的間距及各邊兩端凹槽外邊與輻射貼片邊的間距W’大于W,W’＝(1.8～2.2)W。各凹槽的寬度W為0.1mm～0.3mm，各邊中心線上的凹槽深度為L，L＝(0.25～0.35)s，各邊中心線兩側(cè)凹槽的深度等比減小。四邊上的凹槽以輻射貼片中心為對(duì)稱。

基板和輻射貼片為厚度0.02mm～0.08mm的銅片。

上層介質(zhì)板和下層介質(zhì)板為厚度0.5mm～2mm的絕緣介質(zhì)板。

基板上表面與上層介質(zhì)板下表面之間空氣層的厚度為3mm～6mm。

十字槽的槽寬Ws小于輻射貼片各邊凹槽的寬度W，W＝(1.1～1.5)Ws。

十字槽的長度Ls等于輻射貼片邊長s。

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種緊湊型圓極化微帶天線構(gòu)成的天線陣，多個(gè)相同的上述緊湊型圓極化微帶天線為陣元構(gòu)成天線陣，功分器的等分?jǐn)?shù)與陣元數(shù)相同，功分器各端口與天線陣中的各個(gè)陣元的饋線一一連接，輸入等幅同相的信號(hào)，陣元的間距為0.5～0.6λ,λ為該天線陣工作的無線電波在陣元的基板介質(zhì)中的波長；2～7個(gè)陣元在同一平面上成直線排列、陣元中心的連線為一直線，或者N×N個(gè)陣元在同一平面上排列為正方形陣列，N為2至8的整數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種緊湊型圓極化微帶天線及其構(gòu)成的天線陣的優(yōu)點(diǎn)為：1、輻射體貼片各邊漸變的凹槽，延長了貼片表面電流路徑，同時(shí)使輻射貼片擁有比相同深度的凹槽更好的圓極化特性，使圓極化微帶天線陣結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)保證窄波束和天線的圓極化特性，大大縮減天線尺寸，由常規(guī)的微帶天線輻射體貼片尺寸為45mm×45mm，減為30mm×30mm，縮減30％；2、天線基板上的十字槽降低了饋線的耦合作用，縮減陣元的間距，由常規(guī)的微帶圓極化天線陣陣元間距0.83λ，減為等于或小于0.6λ，縮減25％，；從而在保證微帶圓極化天線陣的圓極化特性和輻射特性的前提下，減小了微帶圓極化天線陣的尺寸。

附圖說明

圖1為本緊湊型圓極化微帶天線實(shí)施例俯視示意圖；

圖2為本緊湊型圓極化微帶天線實(shí)施例側(cè)視示意圖；

圖3為本緊湊型圓極化微帶天線實(shí)施例仰視示意圖；

圖4為本緊湊型圓極化微帶天線構(gòu)成的天線陣實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；