[發(fā)明專利]一種差分圓極化定向天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710872444.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN107611586B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 涂治紅;賈凱歌;柳炎炎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/36
• 分類號(hào): H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李君

本發(fā)明公開了一種差分圓極化定向天線，包括介質(zhì)基板、位于介質(zhì)基板下方的地板以及相互平行的第一同軸線和第二同軸線；所述介質(zhì)基板上設(shè)有兩個(gè)90度相移貼片和四個(gè)輻射貼片，四個(gè)輻射貼片繞介質(zhì)基板中心依次排布在介質(zhì)基板的下表面，且相互之間鏡像對(duì)稱；所述第一同軸線、第二同軸線上端的內(nèi)導(dǎo)體分別與兩個(gè)90度相移貼片連接，外導(dǎo)體分別與其中兩個(gè)對(duì)角設(shè)置的輻射貼片連接，第一同軸線和第二同軸線的下端穿過地板。本發(fā)明具有兩對(duì)偶極子、圓極化和差分特性，且具有較寬的阻抗帶寬和軸比帶寬，較大的增益，能夠滿足LTE手機(jī)基站天線應(yīng)用于1.61Ghz～2.8Ghz的寬帶高速無(wú)線通訊系統(tǒng)的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圓極化天線，尤其是一種差分圓極化定向天線，屬于無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在無(wú)線通信特別是移動(dòng)通信領(lǐng)域，多徑效應(yīng)和極化失配都嚴(yán)重影響到通信效率和通信質(zhì)量，如何降低多徑效應(yīng)和極化失配一直是研究的熱點(diǎn)問題，圓極化天線作為一種解決方案，使多徑效應(yīng)和極化失配可以得到有效地降低。

而差分天線可以直接與差分電路集成，減少系統(tǒng)的能量損耗，有利于系統(tǒng)的高度集成和小型化，并且差分天線具有共模抑制，低交叉極化以及高度的端口隔離等特性，因此差分天線也成為天線領(lǐng)域研究的重要方向。

差分圓極化天線兼具差分天線和圓極化天線的優(yōu)勢(shì)，使得它特別適用于LTE移動(dòng)通信領(lǐng)域。而對(duì)于已知的差分圓極化天線，軸比帶寬較窄，并不能覆蓋LTE的所有頻段，使其發(fā)展受到限制。

據(jù)調(diào)查與了解，已經(jīng)公開的現(xiàn)有技術(shù)如下：

2011年5期的《大眾科技》，張一治和張曉波發(fā)表題為“差分饋電圓極化微帶天線的設(shè)計(jì)”的文章中提出了一種差分圓極化天線。該文章采用雙饋電形成差分饋電的雙層貼片微帶天線來(lái)實(shí)現(xiàn)圓極化輻射，該差分圓極化天線阻抗帶寬可以達(dá)到39.5％，3dB軸比帶寬可以達(dá)到中心頻率的15％，在操作頻帶范圍內(nèi)，天線的增益穩(wěn)定在8.7dBi。但這種現(xiàn)有技術(shù)仍沒解決軸比帶寬窄的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種差分圓極化定向天線，該天線具有兩對(duì)偶極子、圓極化和差分特性，且具有易加工、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低、頻帶寬的特點(diǎn)，可以應(yīng)用于1.71～2.17GHz的LTE的手機(jī)基站中。

本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

一種差分圓極化定向天線，包括介質(zhì)基板、位于介質(zhì)基板下方的地板以及相互平行的第一同軸線和第二同軸線；所述介質(zhì)基板上設(shè)有兩個(gè)90度相移貼片和四個(gè)輻射貼片，四個(gè)輻射貼片繞介質(zhì)基板中心依次排布在介質(zhì)基板的下表面，且相互之間鏡像對(duì)稱；所述第一同軸線、第二同軸線上端的內(nèi)導(dǎo)體分別與兩個(gè)90度相移貼片連接，外導(dǎo)體分別與其中兩個(gè)對(duì)角設(shè)置的輻射貼片連接，第一同軸線和第二同軸線的下端穿過地板。

進(jìn)一步的，所述四個(gè)輻射貼片均為內(nèi)部挖去五邊形槽的五邊形貼片。

進(jìn)一步的，所述兩個(gè)90度相移貼片分別為第一90度相移貼片和第二90度相移貼片；

所述第一90度相移貼片包括依次連接的第一正方形部、第一長(zhǎng)方形部、第一270度圓環(huán)部、第二長(zhǎng)方形部和第三長(zhǎng)方形部；

所述第二90度相移貼片包括依次連接的第二正方形部、第四長(zhǎng)方形部、第五長(zhǎng)方形部、第二270度圓環(huán)部、第六長(zhǎng)方形部、第七長(zhǎng)方形部和第八長(zhǎng)方形部。

進(jìn)一步的，所述第一正方形部、第一長(zhǎng)方形部、第一270度圓環(huán)部、第二長(zhǎng)方形部和第三長(zhǎng)方形部均設(shè)置在介質(zhì)基板的上表面；

所述第二正方形部、第四長(zhǎng)方形部、第七長(zhǎng)方形部和第八長(zhǎng)方形部設(shè)置在介質(zhì)基板的上表面，所述第五長(zhǎng)方形部、第二270度圓環(huán)部和第六長(zhǎng)方形部設(shè)置在介質(zhì)基板的下表面。

進(jìn)一步的，所述第一正方形部和第二正方形部關(guān)于介質(zhì)基板的上表面中心鏡像對(duì)稱。