[發明專利]圓極化微帶雙工天線

在審

• 申請號: 201710293074.2
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107171078A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 謝澤明;張培升
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q23/00
• 分類號: H01Q23/00;H01Q19/10;H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q1/52
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 李斌

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種圓極化微帶雙工天線。

背景技術

天饋系統是無線通信系統的最前端，是無線通信系統不可缺少的關鍵部件。天饋系統主要包括天線、濾波器和雙工器，傳統方法是三者單獨設計，然后再進行連接。缺點是三者都需要獨自的匹配網絡與50歐姆饋線進行匹配，容易帶來體積大、總量重的問題，同時，過多的匹配網絡帶來了損耗大的缺點。

隨著無線通信的發展，通信系統越來越趨向于小型化和集成化，因此，一體化的天饋系統具有極大的需求。雙工天線將天線、濾波器、雙工器等前端器件聯合進行設計，能夠使得射頻前端系統的結構更加緊湊，減少不必要的損耗引入，使得通信系統的小型化和集成化更加容易實現。

在現有的雙工天線中，實現雙工天線主要利用多頻天線聯合雙工器的設計方法實現濾波雙工天線，或者通過多模天線聯合濾波器的設計方法實現濾波雙工天線。目前提出的雙工天線主要是線極化雙工天線，而且天線的發射接收頻率間的間隔較大，端口隔離度一般在20-30dB之間，天線的增益在5dBi以下。

圓極化天線相對于線極化天線來說，其能夠接收任意方向的電磁波，因此能夠有效抵抗無線通信中的多徑衰落效應以及克服由線極化天線引起的極化失配問題。因此，圓極化天線在RFID，GPS，北斗衛星系統等無線通信系統得到了廣泛的應用。

因此，目前的同極化雙工天線總體來說存在端口隔離度不高，天線收發頻率間隔較大，天線的增益不高的缺點。而且，目前的同極化雙工天線基本上為線極化雙工天線，比較少有圓極化雙工天線。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種圓極化微帶雙工天線，與現有的同極化雙工天線相比，天線的發射與接收頻率間隔較近，天線發射接收的端口隔離度高，并且天線的發射端口發射的電磁波和接收端口接收的電磁波均為圓極化波。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種圓極化微帶雙工天線，包括微帶貼片天線、兩個饋電探針、具備雙工功能的雙工功率分配網絡、發送端口以及接收端口；其中

兩個所述饋電探針均與所述雙工功率分配網絡連接；

所述雙工功率分配網絡包括功率分配微帶線、發送微帶帶阻濾波器、發送阻抗變換微帶線、接收微帶帶阻濾波器和接收阻抗變換微帶線；所述發送微帶帶阻濾波器一端與所述發送端口相連、另一端通過所述發送阻抗變換微帶線與所述功率分配微帶線相連；所述接收微帶帶阻濾波器一端與接收端口相連、另一端通過所述接收阻抗變換微帶線與所述功率分配微帶線相連；

所述饋電探針包括水平微帶和垂直金屬探針，所述垂直金屬探針的一端連接所述水平微帶的中心，所述垂直金屬探針的另一端與所述功率分配微帶線相連。

進一步地，所述饋電探針為T型饋電探針，即所述水平微帶和垂直金屬探針相互垂直連接。

進一步地，所述發送微帶帶阻濾波器通過所述發送阻抗變換微帶線與所述功率分配微帶線相連；其中，發送阻抗變換微帶線與功率分配微帶線的連接位置處把功率分配微帶線分成兩段線，此兩段線之間的長度之差為λ_g發/4；所述接收微帶帶阻濾波器通過所述接收阻抗變換微帶線與所述功率分配微帶線相連；其中，接收阻抗變換微帶線與功率分配微帶線的連接位置處同樣把功率分配線分成兩段線，此兩段線的之間長度之差為λ_g收/4；其中，λ_g發為發送信號在所述功率分配微帶線上的波長，λ_g收為接收信號在所述功率分配微帶線上的波長。

進一步地，所述發送微帶帶阻濾波器包括兩段第一末端開路微帶線和一段第一連接微帶線，所述連接微帶線的兩端分別接兩段所述第一末端開路微帶線，所述第一末端開路微帶線的長度和寬度使得頻率為f_發的發送信號能夠通過、而頻率為f_收的接收信號不能通過，所述第一連接微帶線的長度和寬度使得頻率為f_發的發送信號能夠通過、而頻率為f_收的接收信號不能通過。

進一步地，所述接收微帶帶阻濾波器由兩段第二末端開路微帶線和一段第二連接微帶線組成，所述第二連接微帶線的兩端分別接兩段所述第二末端開路微帶線，所述第二末端開路微帶線的長度和寬度使得頻率為f_收的接收信號能夠通過、而頻率為f_發的發送信號不能通過，所述第二連接微帶線的長度和寬度使得頻率為f_收的接收信號能夠通過、而頻率為f_發的發送信號不能通過。