[發明專利]一種圓極化天線

有效

• 申請號: 201610041662.2
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105720357B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 姚遠;程瀟鶴;俞俊生
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q15/24
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 馬敬;項京

本發明實施例提供了一種圓極化天線，所述圓極化天線包括介質基板、位于該介質基板頂層的第一金屬鍍層和底層的第二金屬鍍層，所述介質基板上還開設貫穿介質基板、第一金屬鍍層和第二金屬鍍層的第一排金屬通孔和第二排金屬通孔；所述第一金屬鍍層開設第一漸變縫隙，第二金屬鍍層開設第二漸變縫隙，兩個漸變縫隙關于yoz平面對稱，且位于兩排金屬通孔之間。本發明實施例中，所述圓極化天線沿漸變縫隙的電流在遠場區產生x方向的電場，沿金屬通孔的電流在遠場區產生y方向的電場，且x方向的電場和y方向的電場的幅度相等，相位差為90度。因此，所述圓極化天線具有圓極化特性和較強的抗干擾能力。

技術領域

本發明涉及無線電通信技術領域，特別是涉及一種圓極化天線。

背景技術

隨著無線通信的廣泛應用，天線作為無線電設備中用來發射或接收電磁波的關鍵部件，受到了越來越多的關注。工作于60GHz頻段的天線為毫米波天線，在超高速室內無線通信系統環境下工作時，地面、墻壁、室內家具會對電磁波造成反射，由此造成的多徑干擾會導致信號嚴重的延遲失真，從而影響信號的傳輸。現有技術中，通常采用漸變縫隙天線來實現高頻傳輸，漸變縫隙天線具有窄波瓣寬度和高增益特性，可以減小多徑干擾。

常見的漸變縫隙天線包含介質基板、介質基板頂層的漸變縫隙層及介質基板底層的微帶線饋電層。其工作過程如下：天線連接饋電設備后，電磁波信號通過饋電端口傳輸到微帶線上；微帶線將電磁波信號匹配至漸變縫隙層的漸變縫隙中；電磁波信號在漸變縫隙中沿漸變縫隙張開的方向傳播，并在漸變縫隙的開口方向向外發送出去。

在電磁波信號傳輸過程中，電流產生的電場始終指向一個方向，因此，產生的電磁波呈現線極化特性，這使得天線無法接受到與發射方向垂直的線極化電磁波，這樣的漸變縫隙天線抗干擾性較差。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種圓極化天線，所述圓極化天線具有圓極化特性及較強的抗干擾性。

為達到上述目的，本發明實施例公開了一種圓極化天線。所述圓極化天線包括：介質基板、位于該介質基板頂層的第一金屬鍍層和位于該介質基板底層的第二金屬鍍層，其中，所述圓極化天線上開設有貫穿所述介質基板、第一金屬鍍層和第二金屬鍍層的第一排金屬通孔和第二排金屬通孔，其中所述第一排金屬通孔中包括多個金屬通孔，所述金屬通孔的幾何中心之間的連線與z軸平行，所述介質基板位于發射端的一條邊為所述第一排金屬通孔和第二排金屬通孔中對應的一對金屬通孔外圓的切線，所述第一排金屬通孔和第二排金屬通孔關于yoz平面對稱，所述第一排金屬通孔中的每個金屬通孔的幾何中心與所述第二排金屬通孔中對應的每個金屬通孔的幾何中心之間的距離使所述圓極化天線中的電流在遠場區產生的x方向的電場和y方向的電場的相位差為90度，其中坐標原點O為所述圓極化天線饋電端的中心點，x軸為所述介質基板的寬度方向，y軸為所述介質基板的厚度方向，z軸為所述介質基板的長度方向；

所述第一金屬鍍層開設有第一漸變縫隙，第二金屬鍍層開設有第二漸變縫隙，所述第一漸變縫隙和第二漸變縫隙關于yoz平面對稱，且位于第一排金屬通孔和第二排金屬通孔之間；

所述第一漸變縫隙包含第一漸變縫隙左側漸變線及第一漸變縫隙右側漸變線，所述左側漸變線及右側漸變線的斜率使所述圓極化天線中的電流在遠場區產生的x方向的電場和y方向的電場的幅度相等；所述第一漸變縫隙的一端與所述介質基板位于發射端的一條邊重合，所述第一漸變縫隙的一端的寬度使所述第一漸變縫隙與所述圓極化天線在真空中的波阻抗匹配。

可選的，所述第一排金屬通孔的長度和第二排金屬通孔的長度與所述介質基板長度相同。

可選的，當所述第一排金屬通孔的長度和第二排金屬通孔的長度與所述介質基板長度不相同時，所述圓極化天線還包括：

第一金屬鍍層上位于饋電端的饋電結構。

可選的，所述饋電結構包括：