[實用新型]一種微帶圓極化天線及無線設備

有效

• 申請號: 201820056866.8
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN207743382U
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 黃貝;林甲富;章國豪;劉祖華;鐘立平
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q13/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本實用新型涉及一種微帶圓極化天線及無線設備，其中微帶圓極化天線，包括貼片陣列、饋電網絡、基板和地板。基板的一面設置有與陣列微帶線單點連接的正N邊形金屬貼片，當饋電網絡通電壓時，正電荷會聚集正N邊形金屬貼片上，可產生極化正交、幅度相等和具有一定相位差的兩個簡并模，設置于基板另一面的地板上的正N邊形孔的邊緣會聚集負電荷，與正N邊形金屬貼片構成電容加載；矩形貼片起著增大電流的傳播路徑和增大阻抗的作用，與正N邊形金屬貼片耦合短路構成電感加載，兩個簡并模的諧振頻率產生分離，一個模的阻抗相角超前45°，另一個模的阻抗相角滯后45°，形成圓極化輻射。具有結構簡單、易于集成、易于加工、易于開發和圓極化性能好等優點。

技術領域

本實用新型涉及無線通信領域，特別涉及一種微帶圓極化天線及無線設備。

背景技術

天線是一種變換器，能夠把傳輸線上傳播的導行波變換成在自由空間中傳播的電磁波，或者相反，在無線電設備中起著發射或接收電磁波的重要作用。圓極化天線和微帶天線均是常用的天線形式，其中，圓極化天線能夠實現圓極化輻射，不僅有利于對空間電磁波的接收，還同時具有能夠抑制云雨干擾和抗多徑反射等優點；微帶天線則具有結構簡單、加工方便、成本低廉、剖面低、易于與載體共形、易于與有源電路集成、設計靈活、易于實現多頻段工作模式等優點。

在現有技術中，為了將微帶天線和圓極化天線的優點結合起來，開發微帶圓極化天線的常見方法有多點饋電法、矩形貼片切角法和直接采用圓形貼片法，但是，上述這幾種方法也各具缺點，其中，采用多點饋電法開發的天線，結構復雜，難于集成，且天線的增益較低；而對于矩形貼片切角法而言，由于切角大小是控制天線圓極化的主要因素，所以對切角尺寸的精度要求較高，難于加工；直接采用圓形貼片的方法，則仿真毛刺較多、速度慢，圓極化性能較差，且圓形貼片也難于加工。

因此，如何同時克服微帶圓極化天線結構復雜、難于加工、仿真速度慢和圓極化性能差等缺點是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種微帶圓極化天線，能夠同時克服微帶圓極化天線結構復雜、難于加工、仿真速度慢和圓極化性能差等缺點。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供的一種微帶圓極化天線，包括基板、設置于所述基板同一面的貼片陣列和饋電網絡，和設置于所述基板另一面的地板；

所述貼片陣列與所述饋電網絡連接，由2ⁿ個貼片單元組成，其中，每個貼片單元包括一個正N邊形金屬貼片和與所述正N邊形金屬貼片單點連接的陣列微帶線；所述地板在所述正N邊形金屬貼片(11)的正下方開設有正N邊形孔，各所述正N邊形孔中均設置有一個矩形貼片，且在所述地板厚度方向的投影上，所述矩形貼片的短邊與所述正N邊形孔的一邊重合，所述矩形貼片的一個頂點與所述正N邊形孔的一個頂點重合；

其中，n為大于或等于2的整數，N為大于或等于6的整數，所述正N邊形金屬貼片的面積小于或等于所述正N邊形孔的孔面面積。

優選地，所述基板具體為矩形單層雙面PCB板。

優選地，所述矩形單層雙面PCB板具體為FR4環氧樹脂矩形單層雙面PCB板。

優選地，所述正N邊形孔的孔面面積為所述正N邊形金屬貼片的面積的1.2倍。

優選地，當n等于2時，所述正N邊形金屬貼片包括中心在一條直線上，且依次排列的第一正N邊形金屬貼片、第二正N邊形金屬貼片、第三正N邊形金屬貼片和第四正N邊形金屬貼片；

所述第一正N邊形金屬貼片與所述第二正N邊形金屬貼片的間距和所述第三正N邊形金屬貼片與所述第四正N邊形金屬貼片的間距均為25mm，所述第二正N邊形金屬貼片與所述第三正N邊形金屬貼片的間距為19mm。