[發(fā)明專利]一種小型CPW饋電寬軸比帶寬圓極化天線

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711091865.3
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107658552A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁家德;鄭佳敏
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q23/00
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊,修斯文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)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(shù)

近幾年，新型的寬帶天線，發(fā)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(bǔ)窄帶天線帶寬較窄的問題而得以提出和發(fā)展的，在無線通信系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)與其他通信設(shè)備的集成、使天線可同時(shí)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(diǎn)；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(diǎn)，以降低干擾，提高通訊質(zhì)量。

應(yīng)用于無線通信的寬帶天線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要滿足相應(yīng)的要求。在寬帶通信系統(tǒng)中，天線的小型化、低成本、制作難度小、易于集成等特點(diǎn)也成為評價(jià)天線實(shí)用性和性價(jià)比的重要指標(biāo)。

共面波導(dǎo)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(nèi)，這樣可以有效降低天線的尺寸。共面波導(dǎo)饋電的寬帶天線，其具有比微帶天線更寬的帶寬、較為穩(wěn)定的方向性等優(yōu)點(diǎn)；而且，共面波導(dǎo)饋電的天線加工和調(diào)試方便、易于集成，使得其成為寬帶天線研究與應(yīng)用中不錯(cuò)的選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)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(yōu)良圓極化的性能優(yōu)勢，其結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小巧、易于制作，適用于無線通信系統(tǒng)。

本發(fā)明采用以下技術(shù)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(wǎng)絡(luò)、輻射貼片和接地板；所述接地板處設(shè)有一以導(dǎo)電體圍成的帶缺口的矩形環(huán)；矩形環(huán)內(nèi)的接地板處設(shè)置CPW饋電網(wǎng)絡(luò)和輻射貼片；所述CPW饋電網(wǎng)絡(luò)包括阻抗匹配的T形輻射體；T形輻射體豎邊經(jīng)矩形環(huán)缺口與信號線相連；T形輻射體橫邊上方設(shè)有一端與矩形環(huán)豎邊短接的L形導(dǎo)體片；L形導(dǎo)體片位于T形輻射體豎邊一側(cè)且L形長邊與T形輻射體橫邊平行，L形導(dǎo)體片長邊上方平行設(shè)置一短矩形導(dǎo)體片，所述短矩形導(dǎo)體片一端與矩形環(huán)豎邊短接。

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

所述輻射貼片為一矩形導(dǎo)體片；輻射貼片位于T形橫邊的較短一側(cè)上方。

所述輻射貼片不與矩形環(huán)相連接。

所述T形輻射體的豎邊與矩形環(huán)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(zhì)基板；所述介質(zhì)基板為環(huán)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(jìn)行饋電。

本發(fā)明通過調(diào)整輻射貼片、調(diào)諧支節(jié)各參數(shù)值，可激發(fā)圓極化波，實(shí)現(xiàn)天線的圓極化，擴(kuò)寬軸比帶寬。

本發(fā)明通過調(diào)整接地板、CPW饋電網(wǎng)絡(luò)各參數(shù)值，天線的阻抗可調(diào)節(jié)為50歐姆，實(shí)現(xiàn)天線與輸入端同軸饋電端口的匹配，從而實(shí)現(xiàn)寬阻抗帶寬。

相比現(xiàn)有的天線產(chǎn)品，本發(fā)明尺寸減小了20%，實(shí)現(xiàn)小型化。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小巧、易于制作，適用于無線通信系統(tǒng)，有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

附圖1是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是本產(chǎn)品的另一示意圖；

附圖3是本產(chǎn)品的反射系數(shù)仿真結(jié)果；

附圖4是本產(chǎn)品的圓極化軸比帶寬仿真結(jié)果；

附圖5是本產(chǎn)品在的XOZ面方向圖；

圖中：1-天線；10-介質(zhì)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(dǎo)體片（L型調(diào)諧支節(jié)）；42-短矩形導(dǎo)體片（水平向的短調(diào)諧支節(jié)）；101-矩形環(huán)；102-矩形環(huán)缺口。

具體實(shí)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(wǎng)絡(luò)、輻射貼片30和接地板40；所述接地板處設(shè)有一以導(dǎo)電體圍成的帶缺口的矩形環(huán)101；矩形環(huán)101內(nèi)的接地板40處設(shè)置CPW饋電網(wǎng)絡(luò)和輻射貼片30；所述CPW饋電網(wǎng)絡(luò)包括阻抗匹配的T形輻射體21；T形輻射體21豎邊經(jīng)矩形環(huán)缺口102與信號線相連；T形輻射體橫邊上方設(shè)有一端與矩形環(huán)豎邊短接的L形導(dǎo)體片41；L形導(dǎo)體片位于T形輻射體豎邊一側(cè)且L形長邊與T形輻射體21橫邊平行，L形導(dǎo)體片長邊上方平行設(shè)置一短矩形導(dǎo)體片42，所述短矩形導(dǎo)體片42一端與矩形環(huán)101豎邊短接。

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