[實用新型]一種基于開口諧振環的差分雙極化貼片天線

有效

• 申請號: 201822160130.8
• 申請日: 2018-12-22
• 公開（公告）號: CN209496996U
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 文樂虎;高式昌;任曉飛;杜鵬;吳健
• 申請（專利權）人: 中國電波傳播研究所（中國電子科技集團公司第二十二研究所）
• 主分類號: H01Q9/04
• 分類號: H01Q9/04;H01Q1/50;H01Q1/38;H01Q19/10
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 孫靜雅

本實用新型公開了一種基于開口諧振環的差分雙極化貼片天線，所述的天線包括底層的天線反射板，在天線反射板上布置兩條中心連接并十字交叉的開口諧振環，四根同軸電纜的內芯分別焊接至兩條開口諧振環的兩端，且四個焊點呈中心對稱分布，在開口諧振環的頂部為微帶貼片。本實用新型所公開基于開口諧振環的差分雙極化貼片天線，整個天線為中心對稱結構，并采用差分饋電及對稱的諧振環激勵貼片，具有尺寸小、結構緊湊，寬頻帶，高端口隔離度以及高方向圖極化隔離度等優點，可以廣泛應用于雷達和基站通信、衛星通信、無線局域網等無線通信領域。上層微帶貼片為方形貼片，以便激勵起相互正交的輻射模式。

技術領域

本實用新型屬于無線通信雙極化天線領域，特別涉及該領域中的一種基于開口諧振環的差分雙極化貼片天線。

背景技術

由于差分電路對白噪聲、諧波噪聲和共模噪聲等都具有很好的抑制作用，因此其在微波電路及數字電路等領域中得到了廣泛的應用。但是在傳統的天線設計中，天線均為單端饋電，這會造成傳統的單端天線無法和差分工作的通信系統直接相連接。如果需要把單端饋電的天線和差分通信系統相連接，則需要引入額外的單端差分轉換裝置，如具有輸出差分相位功能的功率功分器，或者巴倫。但是引入功分器或者巴倫則會給差分工作的通信系統造成不必要的插入損耗、接入噪聲和阻抗失配等一系列的問題。因此，直接設計出具有差分功能的天線對提高整個差分通信系統的性能具有非常重要的意義。

在傳統的微帶雙極化天線設計過程中，高端口隔離度和高極化隔離度是雙極化天線兩個非常重要的指標。然而，這兩個指標卻常常和微帶天線的寬頻帶特性相矛盾。常用的微帶天線展寬帶寬的方法是通過在貼片上開槽、加載短路探針、引入寄生貼片、或者在地板上開槽等方法引入新的諧振點，進而展開微帶天線的工作帶寬。然而，這樣的設計方法引入到雙極化天線設計中會造成天線不同端口間隔離度的惡化，以及天線方向圖極化隔離度的惡化。而隨著無線通信系統的不斷發展，對雙極化天線的要求越來越高。低剖面、寬帶寬、高端口隔離度和高極化隔離度成為各個通信系統的挑戰目標。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種既能應用于差分通信系統，又能克服展寬帶寬與端口隔離度和極化隔離度間矛盾的基于開口諧振環的差分雙極化貼片天線。

本實用新型采用如下技術方案：

一種基于開口諧振環的差分雙極化貼片天線，其改進之處在于：所述的天線包括底層的天線反射板，在天線反射板上布置兩條中心連接并十字交叉的開口諧振環，四根同軸電纜的內芯分別焊接至兩條開口諧振環的兩端，且四個焊點呈中心對稱分布，在開口諧振環的頂部為微帶貼片。

進一步的，所述天線的天線反射板、開口諧振環和微帶貼片可采用銅片、鋁片或PCB介質板。

進一步的，四根同軸電纜的外皮焊接在天線反射板上。

進一步的，所述的微帶貼片為方形貼片。

進一步的，開口諧振環的長度為天線工作中心頻率處空氣波長的二分之一長度，微帶貼片的長度為天線工作中心頻率處導波長的二分之一長度。

進一步的，所述天線的可工作頻率帶寬為3.19—3.79GHz、駐波比小于2、端口隔離度大于35dB、交叉極化電平值小于-33dB、反射系數小于-10dB、交叉極化在邊射方向。

進一步的，兩條開口諧振環采用電耦合、磁耦合或者電磁混合耦合的形式對頂部微帶貼片進行耦合饋電，并激勵起兩個相互正交的輻射模式。

進一步的，該天線可以擴展為線陣、面陣以及其他形式的天線陣列。

本實用新型的有益效果是：