[發明專利]一種W形終端雙頻帶雙極化平面縫隙天線

在審

• 申請號: 201810363916.1
• 申請日: 2018-04-22
• 公開（公告）號: CN108400439A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 歐仁俠;祝穎;張華磊;鮑捷;陳洪斌;張光雷
• 申請（專利權）人: 吉林醫藥學院
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q5/50;H01Q9/04;H01Q13/20
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本發明公開了一種W形終端雙頻帶雙極化平面縫隙天線，由介質基板、印制在介質基板正面上的W形饋源終端、共面波導饋線、矩形寬縫隙地板、印制在介質基板背面的上枝節、左枝節、右枝節、微帶線和外接的同軸接頭(5)、同軸接頭(6)構成。W形饋源終端通過L形與V形巧妙的構型可以使天線產生雙頻帶特性，介質基板背面通過各枝節的組合可以實現雙頻帶特性，能夠提高天線的端口隔離度，通過共面波導和微帶線兩種饋電方式組合可以產生兩種正交模式從而實現雙極化。該天線為平面結構，天線的尺寸僅為30×30mm，尺寸小、剖面低，在兩個工作頻帶內實現了雙極化特性，兩個端口間的隔離度較好，交叉極化小，適用于小型雙頻帶雙極化無線通信系統。

技術領域

本發明涉及無線通信天線技術領域，具體涉及一種W形終端雙頻帶雙極化平面縫隙天線，適用于WiMAX 3.5GHz(3.3-3.7GHz)和WLAN 5GHz(5.15GHz～5.825GHz)頻帶小型多頻帶雙極化無線通信系統。

背景技術

隨著無線通信技術的迅猛發展，要求無線終端中的天線能夠同時在多個頻帶工作，從而使多頻帶天線成為當前研究的熱點。傳統多頻帶天線以天線小型化和覆蓋更多工作頻段為目標，在新的需求驅動下，多頻帶天線向多功能方向發展。雙極化天線技術是提高無線通信系統信道容量的有效手段，因此，雙極化天線與線極化天線相比應用范圍更加廣泛。多帶天線可以用一個天線覆蓋多個工作頻帶，實現多個天線的功能，從而達到小型集成化的目標。因此，在傳統線極化多頻帶天線的基礎上實現多頻帶天線極化多樣性是一個非常重要的研究方向。多頻帶天線既可以解決多個天線相互干擾的問題，又可以節省空間，增加系統集成度，目前多頻帶天線的主要實現方法為增加附加諧振結構，通過引入枝節增加天線新的諧振路徑，從而實現多頻特性，如I形、T形、G形、L形等形狀各異的結構都能夠實現多頻帶功能；改進天線結構可以引入天線的高次諧振模并改變天線的基模，產生新的諧振頻帶；采用多層貼片結構同樣可以實現多頻帶特性，一般由一個有源貼片激發，在有源貼片下層或上層增加附加貼片耦合實現多頻特性。研究表明，縫隙天線、貼片天線、偶極子天線、環天線等都可以實現雙極化功能。非專利文獻1公開了一種縫隙加載多頻帶貼片天線，介質基板上部輻射貼片為一個開有弧形縫隙的圓形貼片，中間介質為泡沫，泡沫下表面為金屬底板結構，兩層介質中間有一層圓形電容饋電貼片，天線工作在GPS1.575GHz和WiFi2.45GHz，但設計尺寸偏大。非專利文獻2公開了一種雙頻雙極化介質諧振天線，由介質基板和矩形介質諧振器組成，介質基板上部為介質諧振器，下部為饋電網絡，通過雙端口饋電，天線在PCS(1.83～1.99GHz)和WiMAX(2.58～2.63GHz)兩個頻段內實現雙極化，雖然該天線的端口隔離度較高，但該天線采用介質諧振器導致體積較大，不利于天線的集成。非專利文獻3公開了一種帶正交饋電結構的差分驅動的雙極化雙寬頻電磁偶極子天線，由雙層U型電偶極子、短路墻、雙正交雙層饋電結構和一個喇叭反射器組成，天線低頻段工作帶寬為0.78～1.01GHz，在高頻段工作帶寬為1.69～2.69GHz，整個工作頻段內可以獲得超過30dB的端口隔離度，但該天線的尺寸為206×166×88mm³，天線的體積仍然較大，結構較為復雜，在集成電路中無法應用。因此，設計一種結構緊湊、剖面低、端口隔離度高的雙頻雙極化天線具有良好的應用前景。

引用文獻列表

非專利文獻1：陳建玲，多頻帶多極化微帶貼片天線研究，北京交通大學博士學位論文，2016:39-46.

非專利文獻2：帥翔，多極化天線的設計與研究，電子科技大學博士學位論文，2017:81-84.

非專利文獻3：馬波濤，無線通信系統中的多頻寬帶天線研究，北京郵電大學博士學位論文，2015:81-97.

發明內容

本發明的目的是提供一種W形終端雙頻帶雙極化平面縫隙天線，在兩個工作頻段內實現雙極化特性，尺寸小、剖面低、結構緊湊、端口隔離度高，便于集成在射頻電路中，同時滿足3.5GHzWiMAX、5GHzWLAN頻段對工作頻帶的需求。