一种宽带圆极化微带天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种宽带圆极化微带天线，涉及天线技术领域，包含第一、二辐射单元、第一、二H形开槽、第一、二馈电单元、90°移相功分网络、负载、接地过孔、焊盘、第一、二、三介质基板、空气介质层，第一、二辐射单元分别附着在第一、二介质基板的上表面，第一、第二介质基板之间为空气介质层，并由垫片支撑，地层附着在第二、第三介质基板之间，第一、第二馈电单元附着在第三介质基板的下表面，第一、第二H形开槽设在地层上，90°移相功分网络的输入端口为天线端口，输出端口分别连接第一、第二接馈电单元，同时还与负载连接，负载经焊盘和接地过孔与地层连接，90°移相功分网络将一路信号分成两路幅度相等、相位相差90度的信号。

A broadband circularly polarized microstrip antenna

The utility model discloses a broadband circularly polarized microstrip antenna, which relates to the technical field of antenna, comprising a first and two radiation unit, first and two H slot, the first and two feed unit, 90 degree phase shift of power dividing network, load, ground vias and pads, the first and two or three dielectric substrate, air dielectric layer, the first and the two radiation unit are respectively attached to the upper surface of the first and the two substrate, the first and second dielectric substrate between the air dielectric layer, and a spacer support between second and third layers attached to the substrate, the first and second feed unit attached to the lower surface of the third substrate, the first and the second H in slotted stratum, the input port 90 degree phase shift power divider network for the antenna port, the output port is respectively connected with the first and second feed unit is also connected with the load, load by welding The 90 phase power divider network divides the whole signal into two equal amplitude and phase difference signals of 90 degrees.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天线
，特别涉及一种宽带圆极化微带天线。
技术介绍
近年来，随着移动通信的快速发展，无线移动通信也得到了广泛应用。天线是无线移动通信系统的重要组成部分，负责无线信号的收发。在诸多天线种类中微带天线以其体积小、重量轻、平面结构易于与IC器件集成、易于批量加工以及成本低等众多优点受到市场青睐，得到了广泛应用。但是微带天线工作带宽窄的缺点(<5％)也极大地限制了微带天线的应用。圆极化天线在雷达、军事、卫星通信以及移动通信系统中有着广泛的应用。相对于线极化波而言，圆极化波能够抑制雨雾干扰，减小多径反射，具有很好的移动性，并且在发射和接收系统中，只要有一方应用了圆极化天线，接收天线以任何旋向都可以接收到信号，极大地方便了在无线通信系统中的应用。而圆极化微带天线因兼具了圆极化波和微带天线的优点，得到了广泛应用。近年来随着高速数据通信时代的来临，宽带无线通信发展迅猛，宽带无线通信需要的工作带宽比较宽，而微带天线的工作工作带宽窄的缺点限制了其在发展迅猛的宽带无线通信领域的应用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种宽带圆极化微带天线，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。为实现上述目的，本技术提供以下的技术方案：一种宽带圆极化微带天线，包含第一辐射单元、第二辐射单元、第一H形开槽、第二H形开槽、第一馈电单元、第二馈电单元、90°移相功分网络、负载、接地过孔、焊盘、第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板、空气介质层、地层和垫片，所述第一辐射单元附着在第一介质基板的上表面，所述第二辐射单元附着在第二介质基板的上表面，所述第一介质基板和第二介质基板之间为所述空气介质层，并由所述垫片支撑，所述地层附着在第二介质基板的下表面和第三介质基板的上表面，且两个地层接触，所述第一馈电单元和第二馈电单元附着在第三介质基板的下表面，所述第一馈电单元和第二馈电单元与第三介质基板的上表面的地层分别构成微带线，所述第一H形开槽和第二H形开槽为第二介质基板的下表面和第三介质基板的上表面的地层挖开的H形状的开槽，且第一H形开槽和第二H形开槽物理方向上互相垂直设置，第一馈电单元和第二馈电单元物理方向上互相垂直设置，90°移相功分网络的输入端口设置为天线端口，90°移相功分网络的输出端口Ⅰ连接第一馈电单元，输出端口Ⅱ连接第二接馈电单元，90°移相功分网络的隔离端口与所述负载连接，负载经所述焊盘和焊盘上设有的所述接地过孔与地层连接。优选的，所述第一馈电单元和第二馈电单元由第三介质基板的下表面边缘分别延伸至第一H形开槽和第二H形开槽的下方。优选的，所述第一H形开槽和第二H形开槽空隙中间的“-”结构的长度大于开槽两边的“|”结构的高度。优选的，所述第二H形开槽大小和第一H形开槽大小相同，所述第二馈电单元大小和第一馈电单元大小相同，所述第二H形开槽和第二馈电单元的相对位置与第一H形开槽和第一馈电单元的相对位置相同。优选的，所述第一H形开槽和第二H形开槽位于所述第二辐射单元的下方。优选的，所述第一辐射单元位于第二辐射单元的上方。优选的，所述第一辐射单元和第二辐射单元均为方形金属板。优选的，所述第一辐射单元和第二辐射单元的长度是可变化的。优选的，所述空气介质层厚度为可变化的。优选的，所述90°移相功分网络将一路信号分成两路幅度相等、相位相差90度的信号。采用以上技术方案的有益效果是：本技术结构宽带圆极化微带天线因第一馈电单元和第二馈电单元分别经第一H形开槽和第二H形开槽与第二辐射单元的耦合以及第一辐射单元和第二辐射单元的耦合，可将本微带天线的工作频率带宽有效拓宽到20％以上，通过运用口径耦合的馈电技术和增加耦合辐射单元的方法，将微带天线的工作带宽有效提高，并且90°移相功分网络具有宽带工作特性，进一步提高了本技术宽带圆极化微带天线的工作带宽，有效解决了微带天线窄的问题，拓宽了微带天线的应用市场。附图说明图1是本技术宽带圆极化微带天线的俯视结构示意图。图2是本技术宽带圆极化微带天线的在其厚度方向的相对位置关系结构示意图。图3是本技术宽带圆极化微带天线的驻波比(VSWR)仿真和测试结果图。图4是本技术宽带圆极化微带天线的轴比(AR)仿真和测试结果图。其中，1-第一辐射单元，2-第二辐射单元，301-第一H形开槽，302-第二H形开槽，401-第一馈电单元，402-第二馈电单元，5-第一介质基板，6-第二介质基板,7-第三介质基板，8-垫片，9-空气介质层，10-地层，11-90°移相功分网络，12-负载，13-天线端口，14-接地过孔，15-焊盘，16-输出端口Ⅰ，17-输出端口Ⅱ，18-隔离端口。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术宽带圆极化微带天线的优选实施方式。图1-图2出示本技术宽带圆极化微带天线的具体实施方式：一种宽带圆极化微带天线，包含第一辐射单元1、第二辐射单元2、第一H形开槽301、第二H形开槽302、第一馈电单元401、第二馈电单元402、90°移相功分网络11、负载12、接地过孔14、焊盘15、第一介质基板5、第二介质基板6、第三介质基板7、空气介质层9、地层10和垫片8。所述第一辐射单元1附着在第一介质基板5的上表面，所述第二辐射单元2附着在第二基板6的上表面，第一介质基板5和第二介质基板6之间为空气介质层9，并由垫片8支撑。所述地层10附着在第二介质基板6的下表面和第三介质基板7的上表面，两个地层10相互接触。所述馈电单元401和402附着在第三介质基板7的下表面，馈电单元401和402与第三介质基板7的上表面的地10分别构成微带线。所述第一H形开槽301和第二H形开槽302为第二介质基板6的下表面和第三介质基板7的上表面的地层10挖开的H形开槽。第一H形开槽301和第二H形开槽302物理方向上互相垂直，第一馈电单元401和第二馈电单元402物理方向上互相垂直。90°移相功分网络11将从本技术的宽带圆极化微带天线的天线端口13输入的电磁能量分成幅度相等、相位相差90度的两路信号，传输至90°移相功分网络11的输出端口Ⅰ16和输出端口Ⅱ17，输出端口Ⅰ16连接馈电单元401，输出端口Ⅱ17连接馈电单元402。幅度相等、相位相差90度的两路信号分别沿第一馈电单元401和第二馈电单元402与地层10构成的微带线传输。所述第一馈电单元401通过第一H行开槽301与第二辐射单元2进行能量耦合，第二辐射单元2再将电磁能量耦合到第一辐射单元1。所述的第二馈电单元402通过第二H行开槽302与第二辐射单元2进行能量耦合，第二辐射单元2再将电磁能量耦合到第一辐射单元1。最终幅度相等，相位相差90度的两路信号组成圆极化电磁波辐射出本技术的宽带圆极化微带天线。所述90°移相功分网络11的隔离端口18与负载12连接，负载12经焊盘15和焊盘上的接地过孔14与地10层连接。使用本方法的方法，本技术实现了一个宽带圆极化微带天线，使本技术的微带天线的工作带宽提高到20％以上。在本实施例中，所述第一馈电单元401和第二馈电单元402由第三介质基板7的下表面边缘分别延伸至第一H形开槽301和第二H形开槽302的下方。在本实施例中，所述第一H形开槽301和第二H形开槽3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带圆极化微带天线，其特征在于：包含第一辐射单元、第二辐射单元、第一H形开槽、第二H形开槽、第一馈电单元、第二馈电单元、90°移相功分网络、负载、接地过孔、焊盘、第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板、空气介质层、地层、垫片和天线端口，所述第一辐射单元附着在第一介质基板的上表面，所述第二辐射单元附着在第二介质基板的上表面，所述第一介质基板和第二介质基板之间为所述空气介质层，并由所述垫片支撑，所述地层附着在第二介质基板的下表面和第三介质基板的上表面，且两个地层接触，所述第一馈电单元和第二馈电单元附着在第三介质基板的下表面，所述第一馈电单元和第二馈电单元与第三介质基板的上表面的地层分别构成微带线，所述第一H形开槽和第二H形开槽为第二介质基板的下表面和第三介质基板的上表面的地层挖开的H形状的开槽，且第一H形开槽和第二H形开槽物理方向上互相垂直设置，第一馈电单元和第二馈电单元物理方向上互相垂直设置，所述线端口通过所述90°移相功分网络上的输出端口Ⅰ连接第一馈电单元，输出端口Ⅱ连接第二接馈电单元，90°移相功分网络的隔离端口与所述负载连接，负载经所述焊盘和焊盘上设有的所述接地过孔与地层连接。...

【技术特征摘要】
1.一种宽带圆极化微带天线，其特征在于：包含第一辐射单元、第二辐射单元、第一H形开槽、第二H形开槽、第一馈电单元、第二馈电单元、90°移相功分网络、负载、接地过孔、焊盘、第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板、空气介质层、地层、垫片和天线端口，所述第一辐射单元附着在第一介质基板的上表面，所述第二辐射单元附着在第二介质基板的上表面，所述第一介质基板和第二介质基板之间为所述空气介质层，并由所述垫片支撑，所述地层附着在第二介质基板的下表面和第三介质基板的上表面，且两个地层接触，所述第一馈电单元和第二馈电单元附着在第三介质基板的下表面，所述第一馈电单元和第二馈电单元与第三介质基板的上表面的地层分别构成微带线，所述第一H形开槽和第二H形开槽为第二介质基板的下表面和第三介质基板的上表面的地层挖开的H形状的开槽，且第一H形开槽和第二H形开槽物理方向上互相垂直设置，第一馈电单元和第二馈电单元物理方向上互相垂直设置，所述线端口通过所述90°移相功分网络上的输出端口Ⅰ连接第一馈电单元，输出端口Ⅱ连接第二接馈电单元，90°移相功分网络的隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁勇，
申请(专利权)人：上海捷士太通讯技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31