[發明專利]一種具有濾波特性的圓極化縫隙天線

有效

• 申請號: 201710602163.0
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107425276B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 李建星;陳建忠;張安學;陳娟;張小可;霍惠敏
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q13/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種具有濾波特性的圓極化縫隙天線，其特征在于，包括介質基板(1)、金屬地(2)、微帶結構(3)和分布電容(5)；

介質基板(1)的上表面設有金屬地(2)；介質基板(1)的下表面設有微帶結構(3)；

金屬地(2)中間設有圓環形輻射縫隙(4)；圓環形輻射縫隙(4)將金屬地(2)分隔成內側金屬和外側金屬；

分布電容(5)跨接于圓環形輻射縫隙(4)兩邊的內側金屬和外側金屬間；

分布電容(5)由兩段緊密相鄰的第一弧形耦合金屬線(51)和第二弧形耦合金屬線(52)構成，第一弧形耦合金屬線(51)和第二弧形耦合金屬線(52)中線重合、張角相等、且與圓環形輻射縫隙(4)同心；第一弧形耦合金屬線(51)連接內側金屬，第二弧形耦合金屬線(52)連接外側金屬；

微帶結構(3)由順序連接的輸入微帶線(31)、微帶耦合線濾波器(32)、輸出微帶線(33)和圓形調諧貼片(34)構成；

微帶耦合線濾波器(32)包括第一微帶諧振器(321)、第二微帶諧振器(322)和第三微帶諧振器(323)，第一微帶諧振器(321)、第二微帶諧振器(322)和第三微帶諧振器(323)為弧形微帶線，并與圓環形輻射縫隙(4)同心；

第一微帶諧振器(321)與第三微帶諧振器(323)內徑與外徑相同，第二微帶諧振器(322)外徑小于第一微帶諧振器(321)和第三微帶諧振器(323)內徑，且內徑大于圓環形輻射縫隙(4)外徑；第二微帶諧振器(322)的張角與第一微帶諧振器(321)和第三微帶諧振器(323)的張角均部分重合；第一微帶諧振器(321)與輸入微帶線(31)連接，第三微帶諧振器(323)與輸出微帶線(33)連接；

圓形調諧貼片(34)在金屬地(2)上的投影與圓環形輻射縫隙(4)內圓相切；

電磁信號由輸入微帶線(31)饋入微帶耦合線濾波器(32)，經過濾波處理由輸出微帶線(33)耦合至圓環形輻射縫隙(4)，圓環形輻射縫隙(4)主模在分布電容(5)的微擾作用下，分裂成兩個空間上正交、幅度上相等、相位上相差90°的簡并模式，圓形調諧貼片(34)用于調節天線的阻抗匹配效果，進而實現兼具濾波和圓極化輻射特性的縫隙天線；

介質基板(1)中線與圓形調諧貼片(34)以及輸出微帶線(33)中線重合；分布電容(5)中線與介質基板(1)中線的夾角為45°；

圓環形輻射縫隙(4)外徑R_o＝13.8mm，圓環形輻射縫隙(4)內徑R_i＝11.8mm，圓形調諧貼片(34)半徑R_s＝2.8mm，第一微帶諧振器(321)外徑R₁＝22.7mm，第二微帶諧振器(322)外徑R₂＝18.8mm，第一弧形耦合金屬線(51)和第二弧形耦合金屬線(52)的寬度W_d＝0.7mm，第一弧形耦合金屬線(51)和第二弧形耦合金屬線(52)間隙G_d＝0.1mm，輸入微帶線(31)距離介質基板(1)邊沿距離D_f＝11.65mm，分布電容(5)張角α＝43°；以介質基板(1)中線為x軸，圓環形輻射縫隙(4)圓心指向第三微帶諧振器(323)的方向為x軸正方向；分布電容(5)的中線與x軸正方向夾角第一微帶諧振器(321)的一端邊沿與x軸正方向夾角第一微帶諧振器(321)的另一端邊沿與x軸正方向夾角第二微帶諧振器(322)的一端邊沿與x軸正方向夾角第二微帶諧振器(322)的另一端邊沿與x軸正方向夾角第三微帶諧振器(323)的一端邊沿與x軸正方向夾角第三微帶諧振器(323)的另一端邊沿與x軸正方向夾角所有微帶線寬度為3.0mm；

所述具有濾波特性的圓極化縫隙天線的回波損耗具有陡峭的截止特性，10dB回波損耗的頻率范圍為2.22GHz到2.58GHz；3dB法向軸比的頻率范圍為2.28GHz到2.54GHz。