[實用新型]一種新型平面電小寬帶圓極化天線

有效

• 申請號: 201921036296.7
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN209766629U
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 樊明延
• 申請（專利權）人: 樊明延
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q3/34;H01Q5/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種新型平面電小寬帶圓極化天線屬于無線通信領域，本實用新型創造性的提出了雙枝輻射臂天線單元結構，可以使天線等效的電路諧振電路由“單諧振”模式變為“雙諧振”模式，在不增大天線尺寸的基礎上，有效的展寬了天線帶寬。同時，天線采用了微帶線的分布匹配技術，通過U型短路微帶線對天線單元進行匹配；這樣就無需在天線輻射枝上增加接地結構，天線板和饋電電路板只需要饋電柱連接即可，饋電柱既作為饋電結構又可以作為兩個電路板之間的支撐結構，一物二用，大大簡化了天線結構；并且，由于匹配結構是采用二維的平面電路實現，也非常易于加工和調試。在450MHz的頻段該天線的典型尺寸長度可以縮短至18cm；工作頻段比同尺寸下的PIFA圓陣天線增加30?50％。

技術領域

本實用新型屬于無線通信領域，具體的說是涉及一種用于物聯網UHF頻段無線通信中集中器、讀寫器、路由器等設備的一種新型寬帶結構設計的一種電小寬帶圓極化天線。

技術背景

由于物聯網通信技術發展日新月異，目前對物聯網無線通信中天線的一些定義還沒有形成統一標準。我們借鑒移動通信的一些基本概念，把應用于傳感器、標簽的天線統稱為物聯網終端天線，將應用于集中器、讀寫器、路由器上的天線，我們統稱為物聯網基站天線。

在物聯網發展的初期，物聯網基站天線相對簡單，一般為全向線極化天線，傳感器、標簽上的也基本采用線極化單天線。由于傳感器、標簽等終端設備的安裝環境的復雜度很高，無法保證終端天線在實際使用的時候能保證極化。這樣基站天線和終端天線很多情況下存在較大的極化損失，大大降低的通信的可靠性、減少了基站覆蓋距離、并且加大了終端的通信功耗。如果基站天線、終端采用線極化天線，雖然會恒定有3dB左右的極化損耗；但是這個損耗會遠低于兩個線極化天線極化嚴重失配時帶來的損耗。因此，在物聯網感知層采用圓極化天線來改善和提高通信性能，不失為一種高性價比的方法。

目前圓極化天線一般采用平面貼片天線結構，但是這種天線的典型尺寸在二分之一波長左右，以450MHz頻率為例，典型天線尺寸在33cm以上。這樣的天線尺寸在實際應用中是困難的。

另外，采用四單元平面倒F天線組成圓陣結構，也是目前較為普遍的天線結構。但是這種天線結構較為復雜，每個天線單元除了饋電結構外，還有需要有對地進行短路匹配的三維結構，不便于實際的加工與調試；而且該種天線的帶寬較窄，也影響了該種天線的使用范圍。

如何設計一種圓極化、寬頻段、尺寸小，結構緊湊，成本低、一致性好，便于安裝調試的物聯網基站天線，是UHF頻段物聯網基站天線設計中的難點問題。

發明內容

針對上述技術的缺陷，本實用新型提供了一種新型寬帶結構設計的平面電小圓極化天線，該天線尺寸小、易于集成、一致性好，適用于物聯網基站天線領域的新型平面電小寬帶圓極化天線。

本實用新型提供的一種新型平面電小寬帶圓極化天線是由天線單元、天線介質基板、饋電電路板、饋電網絡、天線饋電點、天線底板覆銅組成；

進一步說明：天線單元由天線單元雙枝輻射臂、天線單元饋電柱、天線單元微帶匹配電路組成；

進一步說明:天線單元雙枝輻射臂是由兩個水平單振子成一定角度疊加而成；

進一步說明：天線單元微帶匹配電路由U型微帶線和對地短路通孔組成；

進一步說明：饋電網絡包含饋電網絡功分移相電路、饋電網絡第一端口、饋電網絡第二端口、饋電網絡第三端口、饋電網絡第四端口；