[發明專利]雙頻圓極化微帶天線

在審

• 申請號: 201710028373.3
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106816701A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 翟會清;楊東;臧義平;習磊;張珂迪
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q15/24;H01Q5/10;H01Q5/20;H01Q5/50
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 王品華,朱紅星

技術領域

本發明屬于通信技術領域，更進一步是涉及一種雙頻圓極化微帶天線，可用于無限局域網絡WLAN。

背景技術

無線局域網WLAN是當前最有效的無線接入網絡之一，無線局域網已被看成無線通信技術的重要組成部分。而無線通信系統一般都要求設備能夠快速高效可靠的雙向收發數據，反映在天線子系統上，即要求天線單元能小型多頻寬帶工作，且結構簡單、易與無線通信設備集成。與線極化天線相比，圓極化天線可以接收任意極化的電磁波以及有效的減少多徑反應的影響。微帶天線以其具有體積小、重量輕、成本低、可與載體共形、易形成圓極化等特點，因此在天線與微波集成電路中被廣泛應用。

目前傳統的雙頻圓極化微帶天線大多帶寬較窄,尺寸較大，不利于加工和測量，且成本較高，不能很好的應用于現代的無線通信網絡，應用前景有限。近年來，越來越多的天線設計者將精力放在了拓展天線帶寬、實現天線的小型化、改善極化特性和實現雙頻段工作上，例如：

中興通訊股份有限公司申請的專利“一種雙頻天線”(申請號：201210246606.4，公開號：CN 102780081A)中提出了一種通過曲折微帶線實現雙頻WLAN頻段的寬帶天線，該天線有很寬的工作帶寬。該雙頻天線仍然存在以下缺點：天線不能實現圓極化輻射，在與其他極化天線的通訊過程中會產生極化損耗，造成能量損失，因而在通信領域中的應用時受到限制。

文獻“W.Liang,Y.C.Jiao,Y.Luan,and C.Tian,A dual-band circularly polarized complementary antenna,IEEE Antenna Wireless Propag.Lett.,vol.14,pp.1153–1156,2015.”中介紹了一種結構緊湊、服務于無線通信網絡的雙頻圓極化微帶天線，通過附加在金屬地板上的曲折枝節與折疊單極子天線的共同作用，實現了在頻段2.3-2.7GHz和4.8-6.8GHz內的雙頻工作以及頻段2.39-2.43GHz和5.06-5.70GHz內的圓極化輻射，圓極化性能良好，但該雙頻圓極化天線的缺點是軸比帶寬相當較窄，不能覆蓋WLAN的5.70-5.825GHz頻段。

文獻“Xiu Longbao and M.J.Amman,Dual-Frequency Dual-Sense Circularly-Polarized Slot Antenna Fed by Microstrip Line,IEEE Transactions on Antennas and Propagation,vol.56,pp.645-649,2008.”中介紹了一種雙頻圓極化微帶天線,通過下表面微帶線耦合饋電到上表面長度不同的十字交叉狀縫隙的方法，實現了雙頻圓極化輻射，圓極化輻射效果較好，但該雙頻圓極化天線存在的不足是尺寸較大，不能更好的滿足小型化的使用要求。

發明內容

本發明的目的在于針對上述已有技術的不足，提出一種雙頻圓極化微帶天線，以減小天線結構尺寸、拓寬帶寬，實現在無線通信頻段2.4-2.5GHz和5.15-5.85GHz內取得良好的雙頻輻射特性。

為了達到上述技術目的，本發明的雙頻圓極化微帶天線，包括天線輻射單元、介質基板和金屬地板，天線輻射單元和金屬地板分別位于介質基板的上、下表面，并與設置在介質基板底部的SMA接頭相連接，其特征在于：

所述天線輻射單元，包括阻抗匹配微帶線、圓弧形微帶線、“T”形微帶線和“L”形微帶線；

該阻抗匹配微帶線位于介質基板的正面底部的邊緣處，且與圓弧形微帶線的下端連接；

該“T”形微帶線位于介質基板正面頂部的邊緣處，且與圓弧形微帶線的上端連接；

該“L”形微帶線位于介質基板正面的上端，且與圓弧形微帶線的內側相連接。

進一步，所述“T”形微帶線的總長度為第一水平微帶線長度L3與第一垂直微帶線長度L4之和，其取值等于低頻段內中心頻率對應波長λ₁的四分之一。

進一步，所述“L”形微帶線的總長度為第二水平微帶線長度L5與第二垂直微帶線長度L6之和，其取值等于高頻段內中心頻率對應波長λ₂的四分之一。

進一步，所述阻抗匹配微帶線是由兩段長寬不同的矩形微帶線沿垂直方向連接而成，且上端的矩形微帶線的寬度W2與圓弧形微帶線的寬度W3相等，下端的矩形微帶線寬度W1大于上端的矩形微帶線寬度W2，寬度W1的取值范圍為4mm～6mm，寬度W2和W3的取值范圍為2.5mm～3.5mm。