[發明專利]圓極化天線

有效

• 申請號: 201811344523.2
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109616775B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 蘇道一
• 申請（專利權）人: 廣東曼克維通信科技有限公司
• 主分類號: H01Q19/10
• 分類號: H01Q19/10;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉培培

本發明涉及一種圓極化天線，包括饋電柱及依次間隔設置的反射金屬層、接地金屬層和輻射金屬層；接地金屬層包括第一金屬片和第二金屬片；第一金屬片的內緣和第二金屬片外緣用于配合形成TE11模和TE21模；所述輻射金屬層包括第一輻射帶、第二輻射帶、第一微帶線及第二微帶線，所述第一輻射帶的一端與第二輻射帶的一端電性連接用于與第一金屬片和第二金屬片耦合形成微擾；使用中，第一金屬片的內緣和第二金屬片的外緣配合形成頻率差較大的TE11模和TE21模。在第一輻射帶、第二輻射帶、第一金屬片及第二金屬片耦合形成的微擾下，TE11模和TE21模的頻率差縮小，進而擴寬了TE11模和TE21模的圓極化帶寬。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，特別是涉及一種圓極化天線。

背景技術

圓極化微帶貼片天線在許多應用中非常流行。例如衛星通信系統、全球定位系統(GPS)和射頻識別(RFID)。它們具有幾個優點，包括外形低、重量輕、而且成本低。然而，圓極化微帶貼片天線的性能受到帶寬的限制。當前，隨著通信的快速發展，迫切需要高數據速率的無線通信，具有寬軸比帶寬的圓極化微帶貼片天線需求越來越多。

現有圓極化微帶貼片天線實現的主要途徑是單點饋電或者是多點饋電，單點饋電的優點是結構簡單，成本低，但圓極化軸比帶寬窄；多點饋電的優點是可提高駐波比帶寬及圓極化帶寬、并且抑制交叉極化，但饋電網絡較復雜，成本較高。

發明內容

基于此，本發明在于克服現有技術的缺陷，提供一種圓極化天線，來解決饋電網絡復雜的問題。

一種圓極化天線，包括饋電柱及依次間隔設置的反射金屬層、接地金屬層和輻射金屬層；所述接地金屬層包括第一金屬片和第二金屬片；所述第一金屬片的外輪廓呈圓形，所述第一金屬片的內部開設有去除材料區，所述去除材料區包括三個橢圓區，三個所述橢圓區的中心重疊，相鄰兩個橢圓區的長軸呈45°夾角；所述第二金屬片的外輪廓呈圓形，所述第二金屬片設置于去除材料區的中心，所述第二金屬片的外緣與去除材料區的內緣間隔設置，第一金屬片的內緣和第二金屬片外緣用于配合形成TE11模和TE21模；所述輻射金屬層包括第一輻射帶、第二輻射帶、第一微帶線及第二微帶線，所述第一輻射帶的一端與第二輻射帶的一端電性連接用于與第一金屬片和第二金屬片耦合形成微擾，所述第一微帶線的一端與第一輻射帶的另一端電性連接，所述第一微帶線的另一端與所述饋電柱的一端電性連接，饋電柱的另一端與第一金屬片電性連接，所述第二微帶線的一端與第二輻射帶電性連接，所述第二微帶線的另一端用于信號傳輸。

上述圓極化天線，使用中，第一金屬片的內緣和第二金屬片的外緣配合形成頻率差較大的TE11模和TE21模。在第一輻射帶、第二輻射帶、第一金屬片及第二金屬片耦合形成的微擾下，TE11模和TE21模的頻率差縮小，進而擴寬了TE11模和TE21模的圓極化帶寬。

合形成具有窄帶寬的圓極化天線，輻射金屬層的第一輻射帶和第二輻射帶形成微擾，窄帶寬的圓極化天線在與微擾的配合下擴寬帶寬形成寬帶寬的圓極化天線。

在其中一個實施例中，所述第一輻射帶和第二輻射帶均呈直線型，第一輻射帶與第二輻射帶呈L形垂直設置；結構簡單，能有效地擴寬圓極化帶寬。

在其中一個實施例中，所述第一輻射帶和第二輻射帶的帶寬均為18mm，所述第一微帶線與第二微帶線的帶寬均為0.4mm。通過調整第一微帶線和第二微帶線長度可實現調整天線低頻的截止頻率，第一輻射帶、第二輻射帶、第一微帶線及第二微帶線的寬度調整可以調整天線的駐波帶寬和軸比帶寬，當第一輻射帶、第二輻射帶的帶寬均為18mm及第一微帶線與第二微帶線的帶寬均為0.4mm，圓極化天線具有較好的駐波帶寬和軸比帶寬。

在其中一個實施例中，所述三個橢圓區的長軸對應相等，三個橢圓區的短軸對應相等；如此圓極化天線的圓極化軸比帶寬、駐波帶寬均有明顯提高。

在其中一個實施例中，所述第一微帶線與第二微帶線均呈蛇形。蛇形的第一微帶線和第二微帶線能夠能減小天線的結構尺寸，便于圓極化天線實現小型化。