[實用新型]寬頻帶低剖面全向圓極化天線

有效

• 申請號: 201720101119.7
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN206480760U
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 彭麟;姜興;李曉峰;李小明;廖興
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q21/06
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司45107
• 代理人: 陳躍琳

技術領域

本實用新型涉及全向圓極化天線技術領域，具體涉及寬頻帶低剖面全向圓極化天線。

背景技術

圓極化天線因具有可接收任意極化波(反之亦然)、左/右旋圓極化波正交、輻射波旋轉對稱、能夠抑制云雨干擾和抗多徑反射等特點而獲得廣泛應用。具有全向輻射特性的圓極化更因為能夠實現全方位覆蓋而意義重大。然而，目前一般的全向圓極化天線，如螺旋偶極子天線、圓柱共形天線陣、背靠背天線和單極子天線等都是邊射結構(broad fire)，因而需要垂直放置而占據較大空間，不能適用于很多需要低剖面結構的系統。在我們之前申請的實用新型專利“零階諧振器和低剖面零階諧振器全向圓極化天線”(申請號:201510522152.2)中介紹了一種使用零階諧振器設計低剖面全向圓極化天線的方法。這種方法為設計低剖面的全向圓極化天線提供了一種切實可行的途徑，具有重要的意義。但是，受制于零階諧振器較高的品質因數，該實用新型專利申請提供的圓極化天線的頻帶較窄，僅有7MHz(1541-1548MHz，0.4％)，如此窄的頻帶限制了其在寬帶系統中的應用。

實用新型內容

本實用新型所要解決的是現有全向圓極化天線的頻帶較窄的的問題，提供寬頻帶低剖面全向圓極化天線。

為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

寬頻帶低剖面全向圓極化天線，包括天線本體，所述天線本體由介質基板、零階諧振器、金屬地板、輻射型饋電網絡和饋電探針組成；介質基板包括上層介質基板和下層介質基板，上層介質基板和下層介質基板平行設置，上層介質基板位于下層介質基板的正上方；金屬地板敷貼于下層介質基板上；零階諧振器和輻射型饋電網絡敷貼于上層介質基板上；輻射型饋電網絡位于上層介質基板的中心處；零階諧振器由2個以上的零階諧振貼片和2個以上的零階諧振銷釘組成；零階諧振貼片和零階諧振銷釘的數量相同；零階諧振貼片環設在輻射型饋電網絡的外側；每個零階諧振銷釘的一端與1個零階諧振貼片連接，另一端與金屬地板連接；饋電探針的一端與輻射型饋電網絡的中心連接，另一端與饋源相接；其不同之處是，還進一步包括寄生輻射器；該寄生輻射器敷貼于上層介質基板上；寄生輻射器由2個以上的寄生輻射貼片和2個以上的寄生輻射銷釘組成；寄生輻射貼片和寄生輻射銷釘的數量相同；寄生輻射貼片環設零階諧振貼片的外側；每個寄生輻射銷釘的一端與1個寄生輻射貼片連接，另一端懸置。

上述方案中，根據權利要求1所述的寬頻帶低剖面全向圓極化天線，其特征在于：每個寄生輻射貼片均為一段圓弧；所有寄生輻射貼片首尾間隔設置，并同圓心且同半徑地圍成1個間斷地圓環形；該圓環形的中心與輻射型饋電網絡的中心重合。

上述方案中，每個零階諧振貼片均為一段圓弧；所有零階諧振貼片首尾間隔設置，并同圓心且同半徑地圍成1個間斷地圓環形；該圓環形的中心與輻射型饋電網絡的中心重合。

上述方案中，寄生輻射貼片與零階諧振貼片的數量相同，且1個寄生輻射貼片對應設在1個零階諧振貼片的徑向外側。

上述方案中，所有寄生輻射銷釘均設置在上層介質基板和下層介質基板之間，且與上層介質基板和下層介質基板所處平面垂直。

上述方案中，所有零階諧振銷釘均設置在上層介質基板和下層介質基板之間，且與上層介質基板和下層介質基板所處平面垂直。

上述方案中，輻射型饋電網絡由2個以上的饋電分支組成；每個饋電分支均由1條饋電圓弧和1條饋電分支線構成；饋電圓弧為一段圓弧，饋電分支線為一段傳輸線，饋電圓弧的一端與饋電分支線的后端連接，所有饋電分支線的前端與連接在一起，形成該輻射型饋電網絡的中心。

上述方案中，零階諧振器、寄生輻射器和輻射型饋電網絡均敷貼于上層介質基板的上表面。

上述方案中，金屬地板敷貼于下層介質基板的下表面。

與現有技術相比，本實用新型具有如下特點：

1)在零階諧振貼片的外圍使用圓弧形的寄生輻射貼片，激勵起第二個諧振頻率，從而增大天線的阻抗帶寬；

2)在寄生輻射貼片的一端連接垂直的銷釘，增大天線的垂直輻射場，改善天線的軸比帶寬；

3)在上層貼片和底層地板之間采用空氣介質，降低天線Q值，從而進一步增大天線阻抗帶寬；

4)采用多種技術增大天線阻抗和方向圖帶寬，并保持良好的軸比特性，實現寬頻帶的低剖面全向圓極化天線；

5)天線厚度僅為0.08λ，具有低剖面的特點；

6)適用于寬頻帶、低剖面、圓極化和全向輻射的系統中。

附圖說明