一种宽带圆极化微带天线阵列制造技术

本发明专利技术公开了一种宽带圆极化微带天线阵列，涉及天线技术领域，包括多个天线单元、主馈电单元、馈电单元1、馈电单元2、馈电单元3、介质基板、地层Ⅱ组成，所述天线单元包括全相同且之间间距相同的天线单元1、天线单元2、天线单元3和天线单元4，相邻的天线单元在方向上依次旋转90度，天线单元的馈电信号幅度相等、相位依次相差0度，‑90度，‑180度和‑270度，所述主馈电单元上连接有支路的馈电单元1、馈电单元2、馈电单元3，所述馈电单元1、馈电单元2、馈电单元3依次连接有天线单元1、天线单元2和天线单元3，所述主馈电单元连接有天线单元4。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天线
，特别涉及一种宽带圆极化微带天线阵列。
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
本专利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阵列，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供以下的技术方案：一种宽带圆极化微带天线阵列，包括多个天线单元、主馈电单元、馈电单元1、馈电单元2、馈电单元3、介质基板、地层Ⅱ组成，所述天线单元包括全相同且之间间距相同的天线单元1、天线单元2、天线单元3和天线单元4，相邻的天线单元在方向上依次旋转90度，天线单元的馈电信号幅度相等、相位依次相差0度，-90度，-180度和-270度，所述主馈电单元上连接有支路的馈电单元1、馈电单元2、馈电单元3，所述馈电单元1、馈电单元2、馈电单元3依次连接有天线单元1、天线单元2和天线单元3，所述主馈电单元连接有天线单元4。优选的，所述天线单元的间距均相同，为0.6λ-0.9λ，λ为本专利技术天线的工作波长。优选的，所述天线单元附在介质基板的一面，所述地层Ⅱ附在介质基板相对于天线单元的另一面。优选的，所述天线单元包含第一辐射单元、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延伸至H形开槽下方，90°移相功分网络的输入端口为所述天线端口，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H形开槽和第二H形开槽空隙中间的“-”结构的长度大于H形开槽两边的“|”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。在另一种实施例中，所述第一辐射单元和第二辐射单元的长度是可变化的。在本实施例中，所述空气介质层厚度为可变化的。在本实施例中，所述90°移相功分网络将一路信号分成幅度相等、相位相差90度的两路信号。采用以上技术方案的有益效果是：本专利技术结构宽带圆极化微带天线阵列因各天线单元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，同时圆极化单元天线相邻单元方向相对旋转90度以及馈电信号幅度相等相位相对相差90度的方法构成了圆极化天线阵列，将圆极化微带阵列天线的工作频率带宽和轴比带宽都有效提高。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是本专利技术宽带圆极化微带天线阵列实施例1的俯视结构示意图。图2是本专利技术宽带圆极化微带天线阵列实施例1的在其厚度方向的相对位置关系结构示意图。图3是本专利技术宽带圆极化微带天线阵列实施例2中天线单元的俯视结构示意图。图4是本专利技术宽带圆极化微带天线阵列实施例2中天线单元的在其厚度方向的相对位置关系结构示意图。图5是本专利技术宽带圆极化微带天线阵列实施例3中天线单元的示意图。图6是本专利技术宽带圆极化微带天线阵列主馈电单元和支路馈电单元1,2和3实现图。图7是本专利技术宽带圆极化微带天线阵列主馈电单元和支路馈电单元1,2和3其等效电路结构示意图。图8是本专利技术宽带圆极化微带天线阵列和所采用圆极化微带天线单元的驻波比(VSWR)仿真和测试结果图。图9是本专利技术宽带圆极化微带天线阵列和所采用圆极化微带天线单元的轴比(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，191-天线单元1,192-天线单元2,193-天线单元3，194-天线单元4，201-主馈电单元，202-馈电单元1,203-馈电单元2,204-馈电单元3,21-介质基板，22-地层Ⅱ。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步阐述本专利技术。实施例1图1-图2出示本专利技术宽带圆极化微带天线阵列的具体实施方式：一种宽带圆极化微带天线，包括多个天线单元、主馈电单元201、馈电单元1 202、馈电单元2 203、馈电单元3 204、介质基板21、地层Ⅱ22组成，所述天线单元包括全相同且之间间距相同的天线单元1 191、天线单元2 192、天线单元3 193和天线单元4 194，相邻的天线单元在方向上依次旋转90度，天线单元的馈电信号幅度相等、相位依次相差0度，-90度，-180度和-270度，所述主馈电单元201上连接有支路的馈电单元1 202、馈电单元2 203、馈电单元3 204，所述馈电单元1 202、馈电单元2 203、馈电单元3 204依次连接有天线单元1 191、天线单元2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带圆极化微带天线阵列，其特征在于：包括多个天线单元、主馈电单元、馈电单元1、馈电单元2、馈电单元3、介质基板、地层Ⅱ组成，所述天线单元包括全相同且之间间距相同的天线单元1、天线单元2、天线单元3和天线单元4，相邻的天线单元在方向上依次旋转90度，天线单元的馈电信号幅度相等、相位依次相差0度，‑90度，‑180度和‑270度，所述主馈电单元上连接有支路的馈电单元1、馈电单元2、馈电单元3，所述馈电单元1、馈电单元2、馈电单元3依次连接有天线单元1、天线单元2和天线单元3，所述主馈电单元连接有天线单元4。

【技术特征摘要】
1.一种宽带圆极化微带天线阵列，其特征在于：包括多个天线单元、主馈电单元、馈电单元1、馈电单元2、馈电单元3、介质基板、地层Ⅱ组成，所述天线单元包括全相同且之间间距相同的天线单元1、天线单元2、天线单元3和天线单元4，相邻的天线单元在方向上依次旋转90度，天线单元的馈电信号幅度相等、相位依次相差0度，-90度，-180度和-270度，所述主馈电单元上连接有支路的馈电单元1、馈电单元2、馈电单元3，所述馈电单元1、馈电单元2、馈电单元3依次连接...

【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：发明
国别省市：上海;31