[發明專利]一種具有寬軸比波束的介質諧振器天線

有效

• 申請號: 202010832379.8
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112003009B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 劉宏梅;閆團圓;羅彬;郭永全;房少軍;王鐘葆
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01P7/10;H01Q1/22;H01Q1/36
• 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

本發明公開了一種具有寬軸比波束的介質諧振器天線，包括空氣腔加載圓柱介質塊、縫隙加載接地板、方形介質基板、彎角型微帶饋線和輸入端口。所述空氣腔加載圓柱介質塊包括介質塊，以及中部的空氣腔。所述縫隙加載接地板上有兩處縫隙。所述方形介質基板在縫隙加載接地板的下方。所述彎角型微帶饋線包括長矩形微帶線、短矩形微帶線和90°彎折角，均位于方形介質基板下方。所述輸入端口處于方形介質基板側面。由于采用了所提出的耦合饋電方式以及挖空氣腔的設計使介質諧振器天線取得了較寬的軸比波束寬度，另外天線結構簡單、加工簡易、體積小、增益平穩，非常適用于大多數通信系統。

技術領域

本發明屬于天線技術領域，涉及一種具有寬軸比波束的介質諧振器天線。

背景技術

在無線通信系統不斷發展和完善的過程中，人們對天線有了越來越高的要求。由于圓極化天線具有減輕極化失配和抑制多徑干擾的能力，因此在雷達、衛星和移動通信系統等領域廣泛應用。其中圓極化介質諧振器天線以其低成本、低損耗、高設計靈活性而備受關注。

在通信導航系統中，天線需要在比較寬的角度內接收信號，這樣才能實現更精確定位。因此衛星導航定位系統對天線的軸比波束寬度要求比較高，一般要求天線軸比小于3dB時的波束寬度大于120°。目前關于寬軸比波束的介質諧振器天線的研究較少，大多介質諧振器天線側重于寬帶、高增益、雙頻等，因此寬軸比波束介質諧振器天線具有很大的發展前景。

發明內容

一種具有寬軸比波束的介質諧振器天線，包括空氣腔加載圓柱介質塊，縫隙加載接地板、方形介質基板、彎折型微帶饋線和輸入端口；

所述空氣腔加載圓柱介質塊包括圓柱形介質塊和圓柱形空氣腔；所述圓柱形介質塊位于圓柱形空氣腔的上方，所述圓柱形空氣腔位于圓柱形介質塊中部并與圓柱形介質塊同軸；

所述縫隙加載接地板包括第一縫隙，第二縫隙和接地板；所述第一縫隙包括第一弧形縫隙、第二弧形縫隙、第三弧形縫隙和第一矩形縫隙；所述第二縫隙包括第四弧形縫隙、第五弧形縫隙、第六弧形縫隙和第二矩形縫隙；

所述彎折型微帶饋線包括短矩形微帶線、90°彎折角和長矩形微帶線；所述長矩形微帶線的一端與輸入端口連接，另一端通過90°彎折角與短矩形微帶線連接；所述短矩形微帶線的另一端為開路；所述長矩形微帶線位于第一矩形縫隙下方，且與第一矩形縫隙垂直；所述短矩形微帶線與第一矩形縫隙平行。

所述第一矩形縫隙與第二矩形縫隙尺寸相同，相互垂直；所述第一弧形縫隙與第四弧形縫隙距離圓柱中心距離相同，第二弧形縫隙與第五弧形縫隙距離圓柱中心距離相同，第三弧形縫隙與第六弧形縫隙距離圓柱中心相同；所述弧形縫隙、第二弧形縫隙、第三弧形縫隙、第四弧形縫隙、第五弧形縫隙、第六弧形縫隙的尺寸不同，但其弧度均與圓柱一致。

通過調節所述空氣腔的位置可獲得對稱的寬波束，通過調節短矩形微帶線可以調整第一縫隙和第二縫隙的饋電電流，使空氣腔加載圓柱介質塊內產生兩個幅度相等，相位相差90°的正交模式，形成圓極化波。

由于采用了上述技術方案，本發明提供了一種具有寬軸比波束的介質諧振器天線。所述介質諧振器天線，通過調節空氣腔尺寸及相關參數使天線在工作頻帶內獲得了較寬的軸比波束寬度，另外所述天線結構簡單、加工簡易、體積小適用于大多數實際應用場合。

附圖說明

為了更加清晰直觀地展示本發明的結構和結果，下面對所需要的使用的附圖作簡單的介紹。

圖1是本發明具有寬軸比波束的介質諧振器天線的結構示意圖；

圖2是本發明具有寬軸比波束的介質諧振器天線的分解結構圖；

圖3是本發明具有寬軸比波束的介質諧振器天線的S11曲線圖；

圖4是本發明具有寬軸比波束的介質諧振器天線在1.7GHz的增益圖；