[發(fā)明專利]一種饋電網(wǎng)絡(luò)層、天線系統(tǒng)及其產(chǎn)生四種極化方式的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611051290.8
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106785383B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃發(fā);鄧輝;熊江
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q23/00
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51239
• 代理人: 劉華平

1.一種饋電網(wǎng)絡(luò)層，其特征在于，包括互成鏡像對稱的兩個饋電網(wǎng)絡(luò)；每個饋電網(wǎng)絡(luò)包括饋電輸入端口、Wilkinson功分器、慢波線結(jié)構(gòu)、Schiffman移相器和分支線定向耦合器；每個饋電網(wǎng)絡(luò)中的饋電輸入端口連接Wilkinson功分器的輸入端口，Wilkinson功分器的第一輸出端口依次連接慢波線結(jié)構(gòu)、Schiffman移相器和分支線定向耦合器的第一輸入端口；兩個饋電網(wǎng)絡(luò)通過交叉結(jié)構(gòu)的四個端口連接在一起；交叉結(jié)構(gòu)的第一端口和第三端口分別連接第一饋電網(wǎng)絡(luò)中的分支線定向耦合器的第二輸入端口和第二饋電網(wǎng)絡(luò)中的分支線定向耦合器中的第二輸入端口，交叉結(jié)構(gòu)的第二端口和第四端口分別連接第一饋電網(wǎng)絡(luò)中的Wilkinson功分器的第二輸出端口和第二饋電網(wǎng)絡(luò)中的Wilkinson功分器的第二輸出端口；兩個分支線定向耦合器中的四個輸出端口為饋電輸出端口，其中，所述交叉結(jié)構(gòu)包括兩根平行的微帶線，以及垂直于平行微帶線的三根微帶線構(gòu)成。

2.一種天線系統(tǒng)，其特征在于，包括從下往上依次層疊的饋電網(wǎng)絡(luò)層、第二介質(zhì)基板層、金屬地層、第一介質(zhì)基板層和輻射層，以及垂直穿過所述饋電網(wǎng)絡(luò)層、第二介質(zhì)基板層、金屬地層、第一介質(zhì)基板層、輻射層且電連接饋電網(wǎng)絡(luò)層和輻射層的金屬探針，其中，所述饋電網(wǎng)絡(luò)層如權(quán)1所述的饋電網(wǎng)絡(luò)層；并且，兩個分支線定向耦合器中的四個饋電輸出端口，通過四根金屬探針與輻射層電連接；

該輻射層包括四個尺寸一樣的正方形金屬貼片和一個“十”字型金屬貼片；四個正方形金屬貼片分別置于“十”字型金屬貼片劃分形成的四個象限內(nèi)；每個正方形金屬貼片的每邊分別平行于“十”字型金屬貼片的橫臂和縱臂，且其與橫臂和縱臂形成的縫隙的間距相等；“十”字型金屬貼片的四臂長度小于正方形金屬貼片的邊長；四個金屬探針在輻射層形成四個第一開孔；該四個第一開孔分別位于“十”字型金屬貼片的四個頂端處；“十”字型金屬貼片通過金屬探針從饋電網(wǎng)絡(luò)層獲得能量，并通過耦合的方式將能量耦合到四個正方形金屬貼片。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種天線系統(tǒng)，其特征在于，該第一介質(zhì)基板層和第二介質(zhì)基板層的相對介電常數(shù)均為3.55；第一介質(zhì)基板層的厚度為2mm，第二介質(zhì)基板層的厚度為0.508mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種天線系統(tǒng)，其特征在于，該金屬探針為圓柱形，其直徑為1.2mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種天線系統(tǒng)，其特征在于，該Schiffman移相器是具有90°移相功能的移相器。

6.根據(jù)權(quán)利要求2～5任一項所述的一種天線系統(tǒng)，其特征在于，該天線系統(tǒng)的工作頻率為2.45GHz；其對應(yīng)的自由空間波長為λ＝122.4mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種天線系統(tǒng)，其特征在于，該“十”字型金屬貼片的四臂長度均為λ/4。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種天線系統(tǒng)，其特征在于，該Wilkinson功分器、慢波線結(jié)構(gòu)、Schiffman移相器和分支線定向耦合器相互之間依次用50歐姆微帶線連接。

9.如權(quán)利要求2～8任一項所述的一種天線系統(tǒng)產(chǎn)生四種極化方式的方法，其四種極化方式為：左旋圓極化、右旋圓極化、+45°線極化和-45°線極化，其方法分別為：

左旋圓極化：對兩個饋電輸入端口分別施加幅度為1相位為0°和幅度為0相位為0°的激勵，四個饋電輸出端口上的響應(yīng)分別為幅度為1相位為0°、幅度為1相位為-90°、幅度為1相位為-180°和幅度為1相位為-270°；

右旋圓極化：對兩個饋電輸入端口分別施加幅度為0相位為0°和幅度為1相位為0°的激勵，四個饋電輸出端口上的響應(yīng)分別為幅度為1相位為-270°、幅度為1相位為-180°、幅度為1相位為-90°、幅度為1相位為0°；

+45°線極化：對兩個饋電輸入端口分別施加幅度為1相位為0°和幅度為1相位為-90°的激勵，四個饋電輸出端口上的響應(yīng)分別為幅度為1相位為0°、幅度為0相位為0°、幅度為1相位為-180°、幅度為0相位為0°；

-45°線極化：對兩個饋電輸入端口分別施加幅度為1相位為-90°和幅度為1相位為0°的激勵，四個饋電輸出端口上的響應(yīng)分別為幅度為0相位為0°、幅度為1相位為-180°、幅度為0相位為0°、幅度為1相位為0°。