[發明專利]一種抑制后向交叉極化的寬軸比波束天線

有效

• 申請號: 202010043118.8
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111262017B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 劉宏梅;張妍;閆團圓;羅彬;房少軍;王鐘葆
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發明公開了一種抑制后向交叉極化的寬軸比波束天線，包括圓極化貼片天線和饋電網絡；所述圓極化貼片天線包括圓形金屬貼片、金屬圓環、彎曲枝節、第一介質板、短路針、接地板和第二介質板；所述饋電網絡包括TRD耦合器、饋電探針、輸入端口和輸出端口；所述彎曲枝節包括內部填充的液態金屬和3D打印外殼；所述接地板被環形縫分成兩部分：內地板和外圈地板；所述TRD耦合器包括平行耦合線、跨接電容、50歐姆電阻、接地金屬片和接地探針。由于采用了所提出的接地板開縫并加載短路針的方法，使傳統圓極化貼片天線取得了良好的寬軸比波束的效果。由于采用了3D打印彎曲枝節并填充液態金屬的方法，使得天線的后向交叉極化得到了有效的抑制。

技術領域

本發明涉及一種寬軸比波束天線領域，尤其涉及一種抑制后向交叉極化的寬軸比波束天線。

背景技術

隨著衛星導航技術的不斷發展，人們對衛星定位的精度要求也越來越高。在衛星通信系統中，其手持設備和機載設備一般在不間斷地移動中，基站天線需要在較廣的范圍內接收或發送電磁信號實現實時通信。且電磁波在傳播過程中，遇到建筑物、湖泊等復雜環境時發生反射或散射，產生的多徑信號會影響天線對有用信號的接收。由于圓極化天線具有良好的可靠性和穩定性，因而廣泛應用于衛星導航系統。

具有寬軸比波束的圓極化天線能夠有效地發送或接收更廣范圍的電磁信號，從而實現大范圍穩定通信和點對多點的通信方式。但一般寬軸比波束的圓極化天線的性能只是在天線的正向比較好，背面的交叉極化比較大(后向交叉極化最大增益往往大于-7dBic)，而背面恰巧是大部分多徑信號進入天線的方向，這就會產生多徑干擾。因此，如何有效抑制后向交叉極化是目前解決多徑干擾問題的關鍵。

發明內容

根據現有技術存在的問題，本發明公開了一種抑制后向交叉極化的寬軸比波束天線，包括圓極化貼片天線和饋電網絡；

進一步地，所述圓極化貼片天線包括圓形金屬貼片、金屬圓環、彎曲枝節、第一介質板、短路針、接地板和第二介質板；所述饋電網絡包括TRD耦合器、饋電探針、輸入端口和輸出端口；

所述彎曲枝節包括內部填充的液態金屬和3D打印外殼；所述接地板被環形縫分成兩部分：內地板和外圈地板；所述TRD耦合器包括平行耦合線、跨接電容、50歐姆電阻、接地金屬片和接地探針；所述饋電探針包括第一饋電探針和第二饋電探針；所述輸出端口包括第一輸出端口和第二輸出端口；

所述平行耦合線包括第一微帶線和第二微帶線；所述跨接電容包括第一電容、第二電容和第三電容；

進一步地，所述彎曲枝節的下端與金屬圓環相接，沿金屬圓環間隔均勻分布；所述圓形金屬貼片和金屬圓環在第一介質板的上表面，接地板在第一介質板的下表面；所述短路針穿過第一介質板，上端與金屬圓環相接，下端與外圈地板相接；所述饋電網絡在第二介質板的下表面；所述跨接電容跨接在平行耦合線的兩微帶線之間；

所述第一微帶線具有輸入端口，所述第二微帶線具有第一輸出端口和第二輸出端口，其中第一輸出端口和第二輸出端口分別通過第一饋電探針和第二饋電探針與圓形金屬貼片相連接，所述TRD耦合器的第一微帶線的隔離端依次通過50歐姆電阻、接地金屬片和接地探針與接地板相連接。

進一步地，所述的彎曲枝節的外殼由3D打印技術加工成，內部填充液態金屬；所述天線能實現3dB軸比波束寬度大于220°,天線的后向交叉極化的最大增益小于-16.25dBic。

由于采用了上述技術方案，本發明提供的一種抑制后向交叉極化的寬軸比波束天線，由于采用了所提出的接地板開縫并加載短路針的方法，使傳統圓極化貼片天線取得了良好的寬軸比波束的效果；由于采用了3D打印彎曲枝節并填充液態金屬的方法，使得天線的后向交叉極化得到了有效的抑制。另外天線結構簡單、增益平穩、體積小，非常適用于實際大規模應用場合。

附圖說明