[發明專利]一種小型化寬頻帶圓極化天線

在審

• 申請號: 201810055130.3
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108400434A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 盧勇杰;單志勇;王亞飛
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/52;H01Q1/48;H01Q15/24
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;錢文斌

本發明涉及一種小型化寬頻帶圓極化天線，包括介質基片，所述介質基片的上下兩側分別設有頂層輻射金屬貼片和底層接地板金屬層，所述頂層輻射金屬貼片包括擬倒U形輻射貼片、1/4波長阻抗轉換器和微帶線；所述擬倒U形輻射貼片開口位置的一個外頂點與1/4波長阻抗轉換器的一端相連，所述1/4波長阻抗轉換器的另一端與微帶線相連；所述底層接地板金屬層采用挖孔結構的矩形貼片。本發明的天線的回波損耗參數為87.4％，圓極化軸比參數AR為59.3％，天線增益極值為4dB，極大地提高了天線的性能。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域中的天線結構，特別是涉及一種小型化寬頻帶圓極化天線。

背景技術

在無線通信系統中，天線起著至關重要的作用，由于現在集成電路技術和規模在不斷發展，各種無線通信設備的體積也越來越小，這就要求在保證天線的頻帶寬度和頻帶范圍滿足要求的同時，盡可能的將天線做到小型化。

圓極化天線具有以下特點：(1)可以接收任意極化的來波，且其輻射波也可由任意極化天線接收到；(2)具有旋向正交性；(3)極化波入射到對稱目標時旋向逆轉，不同旋向的電磁波具有較大的極化隔離等優點而在衛星通信、雷達、電子對抗和電子偵察以及廣播電視等方面有著重要應用。

隨著通信在社會生活中的重要性與日俱增，天線的理論、設計和應用都得到了快速發展，并且進入了一個比較成熟的階段，各種各樣的天線形式不斷出現，天線的性能也有了很大提高。現代無線通信傳輸和交互的數據量在不斷增大，促使系統需要更寬的工作頻帶來保證通信鏈路的暢通，利用窄帶天線結構己經不能滿足實際應用的需求。另外，在很多通信系統中為了接收或者發射多路信號，需要多副天線同時工作完成通信任務，這會使各個天線之間產生比較嚴重的互禍效應，從而影響系統的通信質量。利用寬帶天線作為通信系統中收發無線信號的裝置，是解決上述問題的有效辦法，因此寬帶天線的設計一直都是天線研究的熱點之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種小型化寬頻帶圓極化天線，能夠提高天線的性能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種小型化寬頻帶圓極化天線，包括介質基片，所述介質基片的上下兩側分別設有頂層輻射金屬貼片和底層接地板金屬層，所述頂層輻射金屬貼片包括擬倒U形輻射貼片、1/4波長阻抗轉換器和微帶線；所述擬倒U形輻射貼片開口位置的一個外頂點與1/4波長阻抗轉換器的一端相連，所述1/4波長阻抗轉換器的另一端與微帶線相連；所述底層接地板金屬層采用挖孔結構的矩形貼片。

所述擬倒U形輻射貼片為一邊帶有矩形缺口的正方形輻射貼片旋轉45°得到。

所述擬倒U形輻射貼片開口位置未與1/4波長阻抗轉換器的一端相連的外頂點上連接有L形條帶。

所述L形條帶與所述擬倒U形輻射貼片間隙為2mm。

所述L形條帶的尺寸為10mm×1.5mm。

所述擬倒U形輻射貼片的缺口內加載有矩形條。

所述矩形條的尺寸為6mm×1.5mm。

所述底層接地板金屬層由接地平面蝕刻矩形槽來實現，且為左右軸對稱結構。

所述1/4波長阻抗轉換器呈細長矩形，尺寸為10.65mm×2.4mm。

所述微帶線尺寸為10.6mm×4.6mm，饋電方式采用微帶線饋電。

有益效果

由于采用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：本發明實現了小型化和寬頻帶要求，同時又滿足天線傳輸無線波時需要抗干擾強的圓極化波的需求。天線在倒U形貼片天線的基礎上通過加載寄生貼片與修改底層接地板擴展了帶寬，天線使用加載L形條帶來產生圓極化波，整個天線結構非常簡單，易于集成到各種通信應用系統中。