[發明專利]一種小型CPW饋電寬軸比帶寬圓極化天線

在審

• 申請號: 201711091865.3
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107658552A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 袁家德;鄭佳敏
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q23/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊,修斯文

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其是一種小型CPW饋電寬軸比帶寬圓極化天線。

背景技術

近幾年，新型的寬帶天線，發展迅速，其重要的特性是寬頻帶、大范圍覆蓋。該種天線主要用來彌補窄帶天線帶寬較窄的問題而得以提出和發展的，在無線通信系統中，為了實現與其他通信設備的集成、使天線可同時工作于多種情形，因此天線的小型化和寬頻帶成為了研究的熱點；天線的抗干擾特性決定了天線必須具備寬頻帶、體積小等特點，以降低干擾，提高通訊質量。

應用于無線通信的寬帶天線設計應根據實際需要滿足相應的要求。在寬帶通信系統中，天線的小型化、低成本、制作難度小、易于集成等特點也成為評價天線實用性和性價比的重要指標。

共面波導饋電的饋電方式使得天線的輻射貼片和接地板在同一平面內，這樣可以有效降低天線的尺寸。共面波導饋電的寬帶天線，其具有比微帶天線更寬的帶寬、較為穩定的方向性等優點；而且，共面波導饋電的天線加工和調試方便、易于集成，使得其成為寬帶天線研究與應用中不錯的選擇。

發明內容

本發明提出一種小型CPW饋電寬軸比帶寬圓極化天線，具有寬軸比帶寬、寬阻抗帶寬、優良圓極化的性能優勢，其結構簡單、尺寸小巧、易于制作，適用于無線通信系統。

本發明采用以下技術方案。

一種小型CPW饋電寬軸比帶寬圓極化天線，所述天線包括CPW饋電網絡、輻射貼片和接地板；所述接地板處設有一以導電體圍成的帶缺口的矩形環；矩形環內的接地板處設置CPW饋電網絡和輻射貼片；所述CPW饋電網絡包括阻抗匹配的T形輻射體；T形輻射體豎邊經矩形環缺口與信號線相連；T形輻射體橫邊上方設有一端與矩形環豎邊短接的L形導體片；L形導體片位于T形輻射體豎邊一側且L形長邊與T形輻射體橫邊平行，L形導體片長邊上方平行設置一短矩形導體片，所述短矩形導體片一端與矩形環豎邊短接。

所述T形輻射體豎邊兩側的橫邊不等長，L形導體片位于T形橫邊的較長一側上方；所述L形導體片與短矩形導體片均為天線的調諧支節。

所述輻射貼片為一矩形導體片；輻射貼片位于T形橫邊的較短一側上方。

所述輻射貼片不與矩形環相連接。

所述T形輻射體的豎邊與矩形環缺口之間形成兩條等長等寬的CPW饋電縫隙；CPW饋電縫隙位于接地板下方。

所述天線還包括介質基板；所述介質基板為環氧樹脂板。

所述與T形輻射體豎邊相連的信號線與同軸探針相連，信號線以同軸探針進行饋電。

本發明通過調整輻射貼片、調諧支節各參數值，可激發圓極化波，實現天線的圓極化，擴寬軸比帶寬。

本發明通過調整接地板、CPW饋電網絡各參數值，天線的阻抗可調節為50歐姆，實現天線與輸入端同軸饋電端口的匹配，從而實現寬阻抗帶寬。

相比現有的天線產品，本發明尺寸減小了20%，實現小型化。

本發明結構簡單、尺寸小巧、易于制作，適用于無線通信系統，有廣闊的應用前景。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進一步詳細的說明：

附圖1是本產品的結構示意圖；

附圖2是本產品的另一示意圖；

附圖3是本產品的反射系數仿真結果；

附圖4是本產品的圓極化軸比帶寬仿真結果；

附圖5是本產品在的XOZ面方向圖；

圖中：1-天線；10-介質基板；21-T形輻射體；22-CPW饋電縫隙；30-輻射貼片；40-接地板；41-L形導體片（L型調諧支節）；42-短矩形導體片（水平向的短調諧支節）；101-矩形環；102-矩形環缺口。

具體實施方式

如圖1-5所示，一種小型CPW饋電寬軸比帶寬圓極化天線，所述天線1包括CPW饋電網絡、輻射貼片30和接地板40；所述接地板處設有一以導電體圍成的帶缺口的矩形環101；矩形環101內的接地板40處設置CPW饋電網絡和輻射貼片30；所述CPW饋電網絡包括阻抗匹配的T形輻射體21；T形輻射體21豎邊經矩形環缺口102與信號線相連；T形輻射體橫邊上方設有一端與矩形環豎邊短接的L形導體片41；L形導體片位于T形輻射體豎邊一側且L形長邊與T形輻射體21橫邊平行，L形導體片長邊上方平行設置一短矩形導體片42，所述短矩形導體片42一端與矩形環101豎邊短接。

所述T形輻射體豎邊兩側的橫邊不等長，L形導體片位于T形橫邊的較長一側上方；所述L形導體片與短矩形導體片均為天線的調諧支節。