[發明專利]一種環加載小型寬帶圓極化天線

在審

• 申請號: 201910340932.3
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN110085988A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 張俊;章國豪;黃國宏;唐浩
• 申請（專利權）人: 河源廣工大協同創新研究院
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q7/00;H01Q9/16;H01Q15/24;H01Q21/00
• 代理公司: 廣州凱東知識產權代理有限公司 44259
• 代理人: 李俊康

本發明公開了一種環加載小型寬帶圓極化天線，所述天線包括第一基板、第二基板、矩形環、交叉偶極子、同軸饋線、圓環相移器和地板；矩形環設于第一基板的上表面，交叉偶極子分別設于第一基板的上下表面，地板設于第二基板的下表面。所述天線設有由矩形環、交叉偶極子和偶極子間的圓環相移器同時被同軸線饋電激勵起的多種工作模式。本發明提供一種環加載小型寬帶圓極化天線，通過矩形環和交叉偶極子共享口徑的同時被激勵起多種模式的設置及利用圓環相移器引導電流形成電場圓極化，實現基站天線小型化的同時電場圓極化。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別地是一種環加載小型寬帶圓極化天線。

背景技術

近幾年來，由于移動通信系統的高速發展，對天線的各個性能要求也越來越高，交叉偶極子由于擁有良好的圓極化特性，是圓極化天線采用最多的方案之一。為了滿足日漸高漲的現代無線通信需求，圓極化寬帶天線的研究逐漸成為天線領域中的一個重要分支。

在天線的設計過程中，由于寬帶和圓極化特性問題，天線通常都被設計得很復雜且龐大，目前天線設計需要考慮得不僅僅是其指標參數要求，天線過大或過于復雜會增加研發成本、部署成本和維護成本。

因此研究天線小型化和結構簡化的同時保持寬帶和圓極化的條件下實現小型寬帶圓極化天線具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服上述已有技術的不足，提供一種電場圓極化的環加載小型寬帶圓極化天線，通過長圓環相移器的設置，使得天線小型化的同時實現圓極化。

本發明通過以下技術方案實現的：

一種環加載小型寬帶圓極化天線，包括天線，其中：所述天線包括第一基板、第二基板、圓環移相器、矩形環、交叉偶極子、地板和同軸線；所述圓環移相器包括第一1/4波長圓環相移器和第二1/4波長圓環相移器；所述交叉偶極子包括第一偶極子和第二偶極子；所述矩形環、第一1/4波長圓環移相器和第一偶極子設于第一基板的上表面；所述第二1/4波長圓環相移器和第二偶極子設于第一基板的下表面；所述地板設于所述第二基板的下表面。所述第一偶極子通過所述圓環移相器連接的兩個呈90°排布的第二偶極子，用于實現第一偶極子與第二偶極子之間90°相位差；所述天線設有由矩形環、交叉偶極子共享口徑及連接在第一偶極子和第二偶極子之間的圓環移相器被同軸線饋電激勵；所述天線通過所述圓環移相器連接第一偶極子與第二偶極子，形成電流導流相移，實現90°的相移變化，實現圓極化。

進一步地，所述第一基板的長度L1的長度值為0.45λc～0.61λc，寬度W1的寬度值為0.45λc～0.61λc；第二基板的長度L2長度值為1.26λc～1.37λc，寬度W2寬度值為1.26λc～1.37λc；其中λc為中心頻點在自由空間中的波長。

進一步地，所述第一基板、第二基板的材料為相對介電常數為4.40，損耗角正切為0.02的FR4材料，厚度為1.20mm～2.00mm。優選地，所述第一基板、第二基板均采用相對介電常數為4.40，損耗角正切為0.02的FR4材料，厚度h1＝h2＝1.60mm。所述第一基板的長度L1＝0.53λc，寬度W1＝0.53λc；所述第二基板的長度L2＝1.06λc，寬度W2＝1.06λc；需要說明的是，此優選技術方案，并不是限制性的規定。

進一步地，所述第一基板設于所述第二基板的上方，所述第一基板與所述第二基板放置的間距H為0.17λc～0.23λc。優選地，所述第一基板與所述第二基板的間距H為0.20λc。需要說明的是，此優選技術方案，并不是限制性的規定。

進一步地，所述圓環移相器的半徑R1為0.025λc～0.041λc，寬度W5為0.0050λc～0.0084λc。優選地，圓環相移器半徑的長度R1＝0.033λc，寬度W6＝0.0067λc；需要說明的是，此優選技術方案，并不是限制性的規定。