[實用新型]橢圓縫隙圓極化微帶天線

有效

• 申請號: 201520762275.9
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN205016678U
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 宋長宏;王濤;路志勇
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H01Q1/48
• 分類號: H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q19/10
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

技術領域

本實用新型涉及通信、測控領域中的一種橢圓縫隙圓極化微帶天線，本實用新型較適合應用于要求圓極化輻射天線的通信、測控系統中。

背景技術

目前在通信、測控系統中可以形成圓極化的微帶天線主要有以下幾種結構形式，在性能上雖各有特點，但均存在某種不足。

1、切角圓極化微帶天線：該形式天線結構簡單，輪廓低，但天線軸比、駐波帶寬小于2％。

2、外接圓極化電橋的圓極化微帶天線形式，該形式的微帶天線軸比、駐波帶寬較寬通常其小于3dB軸比帶寬大于15％，小于2的駐波帶寬大于20％，但外接圓極化電橋占用空間較大、饋線冗長、差損較大，不利于天線、網絡一體化設計。

3、縫隙耦合圓極化微帶天線，該形式的圓極化微帶天線與傳統的圓極化微帶天線比較，具有阻抗、軸比帶寬寬的特點，但由于縫隙結構的不對稱性，往往需要加載隔離電阻實現較寬的軸比帶寬，這樣產生了兩個問題：一方面，隔離電阻需要人工焊接，當陣列規模較大時，需要巨大的工作量，又很難保證單元焊接的一致性；另一方面，隔離電阻會產生一定的差損，導致輻射增益不同程度的下降。

實用新型內容

本實用新型的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供一種橢圓縫隙結構圓極化微帶天線，本實用新型的特點是，阻抗、軸比帶寬寬，波束寬度寬，結構緊湊等特點。

本實用新型是這樣實現的：橢圓縫隙圓極化微帶天線，包括反射地板1、介質板2和同軸電纜3，反射地板1設置在介質板2的下方，介質板2的上敷銅層為微帶饋線4，介質板2的下敷銅層設置有腐蝕形成的橢圓縫隙5，微帶饋線4與橢圓縫隙5的長軸的夾角為30度至60度，微帶饋線4在橢圓縫隙5內的投影長度小于橢圓縫隙5的長軸的一半；同軸電纜3的內導體6焊接在微帶饋線4上，介質板2的下敷銅層與反射地板1分別焊接在同軸電纜3的外導體8上。

其中，所述的橢圓縫隙5的長軸為工作中心頻率對應波長的0.34倍，長軸和短軸的比為1.2。

其中，所述的微帶饋線4與橢圓縫隙5的長軸的夾角為45度。

本實用新型與背景技術比較有如下優點：

1、本實用新型的橢圓縫隙圓極化微帶天線由反射地板1、介質板2、同軸電纜3構成，能在寬頻帶內產生高質量的圓極化定向波束，其小于3dB軸比帶寬大于20％，小于2的駐波帶寬大于25％。

2、本實用新型整個天線結構簡單、緊湊，與其他圓極化微帶天線比較無需外接圓極化饋電網絡，單點饋電可形成較好的圓極化輻射效果，同時該設計實現了天線與網絡一體化設計，可實現陣列天線設計，適用于要求圓極化天線的通信系統中。

附圖說明

圖1是本實用新型三維結構示意圖。

圖2是槽耦合圓極化微帶天線俯視圖。

圖3是槽耦合圓極化微帶天線側視圖。

具體實施方式

參照圖1、圖2，圖3，本實用新型由反射地板1、介質板2、同軸電纜3構成，圖1是本實用新型三維結構示意圖，給出了各部件間的相對位置關系，圖2是本實用新型俯視圖，其中微帶饋線4位于介質板2上敷銅層，起到對輻射縫隙饋電的作用，橢圓縫隙5在介質板2下敷銅層，它的作用是輻射或接收圓極化電磁信號，完成電磁信號轉換，實施例采用印制板敷銅結構，在印制板下方腐蝕形成該橢圓縫隙，此設計是為方便同軸電纜3的內導體6焊接在微帶饋線4上；同軸電纜3的外導體8焊接在敷銅地板7上，敷銅地板7即介質板2的下表面，同時同軸電纜3的低端焊接在反射地板1上；反射地板1的作用保證天線定向輻射，實現較高的增益。

研究發現：當橢圓縫隙5的長軸為工作中心頻率對應波長的0.34倍，長軸和短軸的比為1.2時，天線軸比小于2dB的帶寬為20％，其中微帶饋線4與橢圓縫隙5的長軸的夾角當從30度～60度時天線的中心頻點軸比相對最佳，以工作頻率為4GHz的該形式天線為例，此夾角為45度。

本實用新型工作原理如下：當發射信號時，發射機發射信號，經同軸電纜3輸入到微帶饋線4，在橢圓縫隙5上激勵起旋轉場，經反射地板反射后形成定向輻射，并以圓極化電磁波的形式輻射到自由空間，天線的接收和發射為互易過程，信號由橢圓縫隙5接收到圓極化信號，并通過微帶饋線4耦合到橢圓縫隙5上的信號，最終由同軸電纜3輸出到外接接收機。