[發(fā)明專利]一種雙圓極化錐狀波束天線

在審

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• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108461913A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章朋;徐文虎
• 申請（專利權(quán)）人: 南京軟赫波譽(yù)電子科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 南京蘇創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32273
• 代理人: 王華

本發(fā)明公開了一種雙圓極化錐狀波束天線，其特征在于：包括從上至下依次設(shè)置的天線輻射體、天線基板、天線接地板、定向耦合器基板和定向耦合器，天線輻射體為圓形的金屬貼片并具有能工作在TM₂₁模或TM₃₁模下的尺寸，天線輻射體和定向耦合器分別對應(yīng)的設(shè)有兩個饋電點(diǎn)，饋電點(diǎn)通過金屬化過孔將天線輻射體和定向耦合器相連，定向耦合器能通過饋電點(diǎn)對天線輻射體進(jìn)行等輻、差相90°的雙饋電，使天線輻射體產(chǎn)生圓極化。本發(fā)明通過改變徑向夾角的大小，即改變饋電點(diǎn)之間的距離，從而使得饋電點(diǎn)之間的互耦降低，改善天線的軸比性能。且沒有增加額外的設(shè)施，本發(fā)明的天線具有結(jié)構(gòu)簡單、剖面低、批次性高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種實現(xiàn)雙圓極化圓錐波束的天線。

背景技術(shù)

圓極化天線由于其旋電特性，可以接收任意極化方向的線極化信號，在無線通信領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。而在衛(wèi)星通信領(lǐng)域，電磁波通過電離層時會發(fā)生法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，為避免信號因電場旋轉(zhuǎn)帶來的極化損失，故衛(wèi)星通信天線多采用圓極化天線。

按照波束形狀分，通常衛(wèi)星通信地面天線有如下兩類：一是圓錐波束天線，二是定向波束天線。前者不需要調(diào)整天線方向，可以實現(xiàn)一定傾角范圍內(nèi)任意方向的衛(wèi)星信號接收，后者往往需要通過電或機(jī)械方式調(diào)整天線輻射波束的方向，從而和衛(wèi)星對準(zhǔn)實現(xiàn)通信。前者剖面高度低、尺寸小、安裝相對靈活，后者尺寸較大、造價也較高，往往適用于較高增益要求的場合。

經(jīng)文獻(xiàn)檢索，XudongBai，Xianling Liang等人2015年在IEEE Antenna andWireless Propagation Letters期刊上發(fā)表的文章“Dual-Circularly PolarizedConical-Beam Microstrip Antenna”中提出的一種星狀縫隙加載的層疊式貼片天線，可以實現(xiàn)雙圓極化圓錐波束，該種天線結(jié)構(gòu)仍然較為復(fù)雜，且通過開星狀縫隙來減少雜散電流從而改善天線軸比特性的作用不明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種雙圓極化圓錐波束天線，通過改變饋電點(diǎn)位置實現(xiàn)天線圓極化性能的改進(jìn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種雙圓極化錐狀波束天線，其特征在于：包括從上至下依次設(shè)置的天線輻射體、天線基板、天線接地板、定向耦合器基板和定向耦合器，所述天線輻射體為圓形的金屬貼片并具有能工作在TM₂₁模或TM₃₁模下的尺寸，所述天線輻射體和定向耦合器分別對應(yīng)的設(shè)有兩個饋電點(diǎn)，所述饋電點(diǎn)通過金屬化過孔將天線輻射體和定向耦合器相連；所述定向耦合器能通過饋電點(diǎn)對天線輻射體進(jìn)行等輻、差相90°的雙饋電，使天線輻射體產(chǎn)生圓極化。

作為優(yōu)選，所述天線輻射體工作在TM₂₁模下時，所述饋電點(diǎn)的徑向夾角為135°。

作為優(yōu)選，所述天線輻射體工作在TM₃₁模下時，所述饋電點(diǎn)的徑向夾角為150°。

作為優(yōu)選，所述定向耦合器為集成芯片或金屬印制板結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述定向耦合器為3dB定向耦合器。

作為優(yōu)選，所述定向耦合器和天線輻射體具有共同的天線接地板。

有益效果：本發(fā)明的一種雙圓極化錐狀波束天線，通過改變徑向夾角的大小，即改變饋電點(diǎn)之間的距離，從而使得饋電點(diǎn)之間的互耦降低，改善天線的軸比性能。且沒有增加額外的設(shè)施，本發(fā)明的天線具有結(jié)構(gòu)簡單，剖面低、批次性高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種雙圓極化錐狀波束天線的俯視圖；

圖2為本發(fā)明的一種雙圓極化錐狀波束天線的剖視圖；

圖3為本發(fā)明的實施例中饋電點(diǎn)徑向角度45°時S11和S21頻響曲線；