[發明專利]一種倒L形枝節加載寬帶圓極化縫隙天線及終端

在審

• 申請號: 201711388868.3
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107834192A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 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: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q15/24;H01Q13/10
• 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,陳章霖

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其是涉及一種倒L形枝節加載寬帶圓極化縫隙天線及終端。

背景技術

寬帶天線是電子信息戰中電子對抗設計的關鍵部件，在沖激雷達等時域系統中獲得了廣泛應用。隨著高速電子集成電路的快速發展，為適應小型集成化的需求，寬帶平面天線的研究與應用引人矚目。

與線極化天線相比，圓極化天線可以有效地抑制多路信號干擾，因此被廣泛地應用于通信系統中。伴隨著圓極化天線應用領域的增加，圓極化天線的研究也逐漸得到了重視，并且致力于展寬圓極化天線的軸比帶寬，因此由CPW（共面波導）饋電的圓極化天線也得到了一定的發展。

CPW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，可以實現小型化和信號的完整性。CPW饋電的寬帶圓極化天線以其寬頻帶、易加工和僅需要單一金屬層等優點而得到重視，有著廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種倒L形枝節加載寬帶圓極化縫隙天線及終端，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。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種倒L形枝節加載寬帶圓極化縫隙天線，包括介質基板，以及分別設于介質基板上的接地板、饋線和倒L形輻射貼片，所述接地板采用以導電體圍成的帶缺口的矩形環，缺口設置在矩形環的下邊上，缺口左側的矩形環下邊內側設有向上延伸的長方形貼片，矩形環的右邊內側設有向左延伸的T形加載導體枝節，所述饋線呈長方形，饋線的上部設有一向右凸出的矩形饋線枝節，饋線的下部位于矩形環的缺口處，所述倒L形輻射貼片包括相連接的輻射貼片水平長邊和輻射貼片豎直短邊，所述輻射貼片水平長邊位于饋線的上方且位于T形加載導體枝節的左側，所述輻射貼片豎直短邊位于饋線的左側。

所述T形加載導體枝節包括導體枝節豎直邊和導體枝節水平邊，所述導體枝節豎直邊經導體枝節水平邊連接矩形環的右邊內側，導體枝節豎直邊位于輻射貼片水平長邊的右側。

所述導體枝節豎直邊和導體枝節水平邊的寬度均為2-4mm，導體枝節豎直邊的長度為15-17mm，導體枝節水平邊的長度為9-11mm。

所述饋線采用50歐姆阻抗匹配的饋線。

所述饋線的下部與矩形環的缺口之間形成兩條等寬的CPW饋電縫隙。

所述CPW饋電縫隙的寬度為0.4-0.6mm。

所述矩形環的外沿邊長均為58-62mm，矩形環的內沿邊長均為38-42mm，所述長方形貼片的橫邊長為17-19mm，長方形貼片的豎邊長為5-7mm；

所述輻射貼片水平長邊和輻射貼片豎直短邊的寬度均為2-4mm，輻射貼片水平長邊的長度為12-14mm，輻射貼片豎直短邊的長度為9-11mm；

所述饋線的橫邊長為2-4mm，饋線的豎邊長為28-32mm，所述矩形饋線枝節的橫邊長為2-4mm，矩形饋線枝節的豎邊長為14-16mm。

所述饋線的下部經矩形環的缺口與信號線相連。

與饋線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。

一種終端，所述終端包括上述的倒L形枝節加載寬帶圓極化縫隙天線。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、本發明通過調整倒L形輻射貼片、T形加載導體枝節、接地板凸起的長方形貼片各參數值，可激發圓極化波，實現天線的圓極化，擴寬軸比帶寬。

2、本發明通過調整接地板、CPW饋電網絡的饋線各參數值，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。

3、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

圖1為倒L形枝節加載寬帶圓極化縫隙天線的平面結構示意圖；

圖2為倒L形枝節加載寬帶圓極化縫隙天線的剖視結構示意圖；

圖3為倒L形枝節加載寬帶圓極化縫隙天線的平面尺寸示意圖；

圖4為倒L形枝節加載寬帶圓極化縫隙天線的反射系數仿真結果示意圖；

圖5為倒L形枝節加載寬帶圓極化縫隙天線的圓極化軸比帶寬仿真結果示意圖；

圖6為倒L形枝節加載寬帶圓極化縫隙天線的增益帶寬仿真結果示意圖；

圖7為倒L形枝節加載寬帶圓極化縫隙天線在XOZ平面的輻射方向圖。