[發明專利]一種自相移雙頻雙圓極化交叉偶極子天線

有效

• 申請號: 201810440940.0
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108649339B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 譚洪舟;陳智聰;曾淼旺;黎梓宏;苗登喜;廖肇榮;路崇
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區中山大學研究院;廣東順德中山大學卡內基梅隆大學國際聯合研究院;中山大學
• 主分類號: H01Q5/10
• 分類號: H01Q5/10;H01Q5/307;H01Q5/50;H01Q1/36;H01Q1/50
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 左恒峰

本發明公開了一種自相移雙頻雙圓極化交叉偶極子天線，包括介質板以及第一偶極子臂和第二偶極子臂，第一偶極子臂和第二偶極子臂分別設置在介質板的兩面上，第一偶極子臂和第二偶極子臂分別包括了低頻輻射枝節組和高頻輻射枝節組，通過調節低頻輻射枝節組和高頻輻射枝節組的枝節長度，可以使得天線在低頻處以及高頻處均具有圓極化特性，并且在高頻輻射枝節組上設置有柵格，可以使天線在高頻處獲得較好的匹配效果，本發明舍去了復雜的功分饋電網絡，天線的結構較為簡單，可以使天線實現雙頻工作，并且在兩個工作頻段上均具備圓極化特性。

技術領域

本發明涉及天線通信技術領域，特別是一種自相移雙頻雙圓極化交叉偶極子天線。

背景技術

天線作為無線通信系統的眼睛直接影響著通信的質量，在天線設計中，半波偶極子天線由于結構簡單，性能良好且制作成本低廉而被廣泛應用在通信系統中，而圓極化天線能夠接收任意方向傳遞的信號，在抗多徑干擾、抑制雨霧干擾和提高信道容量等方面具有明顯的優勢，設計具有低軸比、多頻、寬帶特征的圓極化天線是滿足未來海量數據傳輸的關鍵技術。

通常情況下，通過功分饋電網絡實現相位控制的圓極化天線在單個頻點上能實現很好的圓極化性能，但由于復雜的饋電網絡的存在，使得加工工藝復雜，天線難于集成到通信系統上，因而很難應用于便攜式設備上，并且功分網絡難以實現多個頻段的相位控制，不能使天線在多個頻段上實現圓極化特性。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種自相移雙頻雙圓極化交叉偶極子天線，舍去了復雜的功分饋電網絡，通過枝節加載引入新的工作頻段，使天線實現雙頻工作且在兩個工作頻段上都具備圓極化特性。

本發明解決其問題所采用的技術方案是：

一種自相移雙頻雙圓極化交叉偶極子天線，包括介質板以及設置在介質板上的第一偶極子臂和第二偶極子臂，所述第一偶極子臂、第二偶極子臂分別設置在所述介質板的兩個面上；所述第一偶極子臂、第二偶極子臂均包括用于在低頻處諧振的低頻輻射枝節組以及用于在高頻處諧振的高頻輻射枝節組，所述低頻輻射枝節組、高頻輻射枝節組均由兩個互相垂直的枝節組成，所述低頻輻射枝節組、高頻輻射枝節組的枝節垂直連接點為同一個連接點，通過調節低頻輻射枝節組、高頻輻射枝節組的枝節長度使天線分別在低頻處和高頻處具有圓極化特性，所述第一偶極子臂以枝節垂直連接點為中心旋轉180度與第二偶極子臂基于介質板對稱；所述高頻輻射枝節組上設置有用于提高高頻匹配效果的柵格。

進一步，所述低頻輻射枝節組的枝節長度大于所述高頻輻射枝節組的枝節長度，所述低頻輻射枝節組包括第一枝節和第二枝節，所述高頻輻射枝節組包括第三枝節和第四枝節，通過調整第一枝節和第二枝節的長度差產生90度相位差，使天線在低頻處具有圓極化特性，通過調整第三枝節和第四枝節的長度差產生90度相位差，使天線在高頻處具有圓極化特性。通過調節枝節的長度差可以使得天線在低頻和高頻處均具有圓極化特性。

進一步，所述第三枝節、第四枝節上分別設置有8個相同大小的所述的柵格。柵格能增加天線在高頻處的電阻值，并且柵格在高頻處呈現的電感性可以增加天線的電感值，可以使天線在高頻處獲得較好的匹配效果。

進一步，所述第一枝節、第二枝節為長條形枝節。

進一步，所述第一枝節、第二枝節的寬度均為2mm，所述第一枝節的長度為65mm，所述第二枝節的長度為56mm；所述第三枝節的長度和寬度分別為24mm和1mm，所述第四枝節的長度和寬度分別為25mm和0.5mm。

進一步，所述第一枝節、第二枝節進行彎曲折疊處理。彎曲折疊處理可以使得天線整體尺寸減小，更易于集成。

進一步，所述第一枝節、第二枝節的寬度均為2mm，所述第一枝節的長度為68mm，所述第二枝節的長度為58mm；所述第三枝節的長度和寬度分別為24mm和0.8mm，所述第四枝節的長度和寬度分別為24.5mm和1mm。