[實用新型]基于寬帶巴倫饋電的雙圓極化貼片陣列天線

有效

• 申請號: 201921834385.6
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN210535812U
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 高敏;鄭亞強
• 申請（專利權）人: 合肥職業技術學院
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q21/00
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 金宇平

本實用新型提出的一種基于寬帶巴倫饋電的雙圓極化貼片陣列天線，包括由上至下層疊布置的第一介質基板、第二介質基板和第三介質基板；第一介質基板的上表面布置有多個天線單元組成的天線陣列；第二介質基板的上表面布置有圓環形饋電網絡；第三介質基板的下表面布置有第一微帶巴倫和第二微帶巴倫；第一微帶巴倫的兩個饋電點通過兩根同軸探針分別連接圓環形饋電網絡，第二微帶巴倫的兩個饋電點通過剩余的兩根同軸探針分別連接圓環形饋電網絡。本實用新型中，使用多饋點激勵法實現天線陣列的雙圓極化特性，并且引入的圓環饋電網絡作為實現弱耦合的介質，降低了天線設計的復雜度，也大大提高了天線的3dB軸比帶寬。

技術領域

本實用新型涉及天線技術領域，尤其涉及一種基于寬帶巴倫饋電的雙圓極化貼片陣列天線。

背景技術

目前，天線實現圓極化的方法大致有單端口激勵法、多饋點激勵法和多元法。采用單端口激勵的圓極化天線3dB軸比帶寬約為1％不能滿足寬帶無線通信的要求；多饋點激勵法只能實現單個天線單元的圓極化，不能實現多個天線單元組成的天線陣列的圓極化；采用多元法設計圓極化天線步驟復雜，雖然能實現天線陣列的圓極化，但是通過這種方法得到的3dB軸比帶寬仍然只能達到50％左右。

實用新型內容

基于背景技術存在的技術問題，本實用新型提出了一種基于寬帶巴倫饋電的雙圓極化貼片陣列天線。

本實用新型提出的一種基于寬帶巴倫饋電的雙圓極化貼片陣列天線，包括由上至下層疊布置的第一介質基板、第二介質基板和第三介質基板，還包括四根同軸探針；

第一介質基板的上表面布置有多個天線單元組成的天線陣列；第二介質基板的上表面布置有圓環形饋電網絡；第三介質基板的下表面布置有第一微帶巴倫和第二微帶巴倫，第三介質基板的上表面布置有接地層；

第一微帶巴倫的兩個饋電點通過兩根同軸探針分別連接圓環形饋電網絡，第二微帶巴倫的兩個饋電點通過剩余的兩根同軸探針分別連接圓環形饋電網絡。

優選的，第一介質基板和第二介質基板之間具有0到2mm的間距。

優選的，第一介質基板和第二介質基板之間的間距為1mm。

優選的，圓環形饋電網絡朝向每一個天線單元均延伸出一個對應的第一矩形枝節，且每一個天線單元均朝向圓環形饋電網絡延伸出一個對應的第二矩形枝節；第一矩形枝節和第二矩形枝節分別沿著圓環形饋電網絡圓周方向均勻分布。

優選的，第一介質基板的上表面布置有四個六邊形的天線單元，且四個天線單元順時針或者逆時針均勻布置在圓環形饋電網絡的外周并旋轉對稱。

優選的，第一介質基板和第二介質基板的尺寸和介電常數均相同。

優選的，四根同軸探針垂直穿過第二介質基板和第三介質基板設置。

優選的，第一微帶巴倫和第二微帶巴倫均由一個兩等分的威爾金森功分器和一個90°移相器組成。

優選的，第一微帶巴倫和第二微帶巴倫相互正交放置。

優選的，第三介質基板的上表面印刷有金屬接地板作為接地層。

本實用新型提出的一種基于寬帶巴倫饋電的雙圓極化貼片陣列天線，在第一微帶巴倫、第二微帶巴倫和天線單元的基礎上增加了圓環形饋電網絡，將圓環饋電網絡作為傳遞圓極化的介質，通過第一微帶巴倫和第二微帶巴倫使用多饋點激勵法引入具有90度相位差的激勵信號，并通過同軸探針將激勵信號送至圓環饋電網絡，圓環饋電網絡通過電磁波的弱耦合作用在天線陣列上產生兩個等幅度且相位差為90°的激勵信號，實現了圓極化特性。

本實用新型中，使用多饋點激勵法實現天線陣列的雙圓極化特性，并且引入的圓環饋電網絡作為實現弱耦合的介質，降低了天線設計的復雜度，也大大提高了天線的3dB軸比帶寬。

附圖說明