[發明專利]一種用于衛星通信的低剖面低仰角高增益圓極化電磁偶極子天線

有效

• 申請號: 202110234718.7
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113078458B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 陳波;陳夢龍;謝琪;胡皓全;雷世文;田徑;楊偉;唐璞;何子遠
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/48;H01Q9/06;H01Q15/14
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.一種用于衛星通信的低剖面低仰角高增益圓極化電磁偶極子天線，包括：上層介質基板、下層介質基板、AMC反射面、金屬地板、四個電偶極子天線輻射臂、四個寄生貼片、四個垂直金屬臂、自相移饋電網絡以及同軸饋電線，其特征在于，

所述四個電偶極子天線輻射臂形狀相同，均為扇形，其中兩個電偶極子天線輻射臂設置于上層介質基板的上表面，且兩個電偶極子天線輻射臂的中線相互垂直；另外兩個電偶極子天線輻射臂設置于上層介質基板的下表面，使得四個電偶極子天線輻射臂在位置上呈“十”字形交叉排列，位于同一表面的相鄰兩個電偶極子天線輻射臂通過一個矩形金屬片與自相移饋電網絡連接；所述四個寄生貼片設置于上層介質基板的下表面，且位于電偶極子天線輻射臂之間的中線上，寄生貼片上設置縫隙；所述AMC反射面位于下層介質基板的上表面，其上設置矩形槽，金屬地板位于下層介質基板的下表面；所述垂直金屬臂設置于上層介質基板和下層介質基板之間，一端與四個寄生貼片固定連接，另一端通過AMC反射面上的矩形槽與金屬地板固定連接，上層介質基板和下層介質基板之間為空氣層；所述同軸饋電線設置于天線中心處進行饋電；

所述AMC反射面包括四個反射面單元，為2×2的周期排列，相鄰反射面單元之間的間距相同，每個反射面單元為矩形金屬貼片，并且在金屬貼片沿斜45°方向上設置矩形槽。

2.如權利要求1所述的圓極化電磁偶極子天線，其特征在于，電偶極子天線輻射臂靠近介質基板中心的內側邊緣為直線，外側邊緣為弧；弧度越大，天線的阻抗帶寬越寬；扇形面積越大，天線的電尺寸越大，天線的諧振頻率越低。

3.如權利要求1所述的圓極化電磁偶極子天線，其特征在于，所述寄生貼片上的縫隙設置于電偶極子天線輻射臂之間的中線上，形狀優選為“十”字形。

4.如權利要求1所述的圓極化電磁偶極子天線，其特征在于，寄生貼片上的縫隙對磁偶極子天線的諧振頻率有影響，具體規律為：縫隙越大，對寄生貼片上電流擾動越大，有效增加寄生貼片電長度，降低諧振頻率，反之亦然。

5.如權利要求1所述的圓極化電磁偶極子天線，其特征在于，所述寄生貼片的形狀優選為三角形、矩形或扇形。

6.如權利要求1所述的圓極化電磁偶極子天線，其特征在于，寄生貼片的大小對磁偶極子天線的諧振頻率有影響，具體規律為：寄生貼片的面積越大，諧振頻率越低，反之亦然。

7.如權利要求1所述的圓極化電磁偶極子天線，其特征在于，所述四個垂直金屬臂通過金屬螺絲分別與寄生貼片和金屬地板相連接，其中，垂直金屬臂、寄生貼片和金屬地板組成完整的磁偶極子天線。

8.如權利要求1所述的圓極化電磁偶極子天線，其特征在于，所述的同軸饋電線從天線的中心饋入，外導體與金屬地板和上層介質基板下表面的電偶極子連接，內導體與上層介質基板上表面的電偶極子連接，對電偶極子直接饋電；磁偶極子通過電偶極子耦合饋電。