[發明專利]一種倒置蘑菇釘結構圓極化小型天線

在審

• 申請號: 202110523312.0
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113178693A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 扆梓軒;劉安琦;李美玲;楊雪霞
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務所(普通合伙) 31312
• 代理人: 梁劍

本發明公開了一種倒置蘑菇釘結構圓極化小型天線，包括：上層結構、與所述上層結構相貼設置的中層結構及與所述中層結構相貼設置的下層結構；所述中層結構包括頂層介質及與所述頂層介質相貼設置的底層介質，所述中層介質遠離頂層介質的一端面上貼附有下層完整地板；所述中層介質一端面上貼附有底層介質，所述底層介質一端面上貼附有底層3?dB九十度電橋，所述底層3?dB九十度電橋一端開設有兩個端口，底層3?dB九十度電橋另一邊設置有右旋圓極化饋口與左旋圓極化饋口。根據本發明，具有較高輻射效率的低成本倒置蘑菇釘結構圓極化小型天線，解決了天線在小型化、輕量化、低成本、高輻射效率和高集成度方面的困難，使整個無線系統在這些方面前進了一大步。

技術領域

本發明涉及慢波天線的技術領域，特別涉及一種倒置蘑菇釘結構圓極化小型天線。

背景技術

隨著無線通信技術的不斷發展，對天線的性能也提出了更高的要求。小型化、輕量化、低成本、高效率和高集成度等方面的困難，成為了研究設計工作者的新挑戰。

天線作為發射和接收電磁波的裝置，其大小與該天線的工作波長有關。目前，使用高介電常數的介質作為天線基板、給天線增加電容性負載、增加天線上電流路徑的長度和使用短路釘是幾種常用的天線小型化的方法。但這些方法對天線尺寸的縮減十分有限，且會導致輻射效率降低。采用混合左右手傳輸線的基本結構也可以用來設計小型化天線，但是這種天線實現的增益不高，且混合左右手傳輸線本身具有窄帶特性，由其作為基本結構的天線帶寬窄、制作難度大。

電磁波的極化是指從電磁波傳播的方向來看，某個點的合成電場矢量末端隨時間變化而掃出的時間軌跡，即電場矢量的指向軌跡。根據軌跡的變化不同，可以將電磁波的極化分為線極化、圓極化和橢圓極化。圓極化天線可以接受任意極化的來波，其輻射波也能被任意極化的天線接收，并且可抗多徑反射，降低誤碼率。

發明內容

針對現有技術中存在的不足之處，本發明的目的是提供一種倒置蘑菇釘結構圓極化小型天線，具有較高輻射效率的低成本倒置蘑菇釘結構圓極化小型天線，解決了天線在小型化、輕量化、低成本、高輻射效率和高集成度方面的困難，使整個無線系統在這些方面前進了一大步。為了實現根據本發明的上述目的和其他優點，提供了一種倒置蘑菇釘結構圓極化小型天線，包括：

上層結構、與所述上層結構相貼設置的中層結構及與所述中層結構相貼設置的下層結構；

所述中層結構包括頂層介質及與所述頂層介質相貼設置的底層介質，所述中層介質遠離頂層介質的一端面上貼附有下層完整地板；

所述上層結構包括多個金屬線，所述金屬線呈m*n周期排列于頂層介質遠離底層介質的一端面上，且每個金屬線之間相互垂直相交，且每個金屬線相交的位置處對應設置有金屬貼片，所述金屬貼片貼附設置于頂層介質靠近底層介質的一端面上，且金屬貼片上固接有金屬柱；

所述中層介質遠離頂層介質一端面上貼附有底層介質，所述底層介質遠離中層介質的端面上貼附有底層3-dB九十度電橋，所述底層3-dB九十度電橋一端開設有兩個端口，底層3-dB九十度電橋與端口相對另一邊設置有右旋圓極化饋口與左旋圓極化饋口。

優選的，所述金屬柱一端固定于金屬貼片的中間位置上，另一端固接于兩條金屬線相交處的中間位置。

優選的于，所述金屬貼片通過金屬柱與金屬線相連接，使得金屬線與金屬貼片分別形成電感L與電容C。

優選的，所述金屬柱通過金屬化過孔工藝實現。

優選的，所述下層結構包括下層完整地板，所述下層完整地板為一整個完整地板。

優選的，所述端口與金屬線相連接。