一种宽带圆极化缝隙天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种宽带圆极化缝隙天线，包括同轴线、第一介质基板和第二介质基板；所述第一介质基板的上表面设有圆盘结构，所述第二介质基板的上表面设有顺序相移结构，第二介质基板的下表面设有由顺序相移结构进行馈电的四个辐射缝隙；所述同轴线的内导体穿过第二介质基板与顺序相移结构的起点连接，并穿过第一介质基板与圆盘结构连接，同轴线的外导体与第二介质基板的下表面连接。本实用新型专利技术实现了很好的圆极化特性，具有设计简单、体积小、成本低、特性好的优点，可以解决现有微带圆极化天线频带窄，轴比特性不好的问题。

A wide-band circular polarization slot antenna

The utility model discloses a wide-band circular polarization slot antenna, which includes a coaxial line, a first medium substrate and a second medium substrate. The upper surface of the first medium substrate is provided with a disc structure, the upper surface of the second medium substrate is provided with a sequential phase shift structure, and the lower surface of the second medium plate is provided with a sequential phase-shifting structure. Four radiation crevice of the feed is carried out; the inner conductor of the coaxial line is connected through the starting point of the second medium substrate and the sequence phase shift structure, and is connected through the first medium substrate and the disk structure, and the outer conductor of the coaxial line is connected with the lower surface of the second medium substrate. The utility model has good circular polarization characteristics, and has the advantages of simple design, small size, low cost and good characteristics, and can solve the problem of narrow band and poor axial ratio characteristics of the existing microstrip circular polarized antenna.

【技术实现步骤摘要】
一种宽带圆极化缝隙天线
本技术涉及一种缝隙天线，尤其是一种宽带圆极化缝隙天线，属于无线移动通信

技术介绍
随着现代通信技术的发展,单纯的线极化很难满足通信要求。圆极化天线具有可接收任意极化方式的来波,且其辐射波也可出任意极化方式的天线收到，有旋向正交性,能够抑制云雨干扰和抗多径反射等优点。由于圆极化天线在现代通信中的优越性能,受到人们越来越多的关注。从便携性、经济性、减小RCS以及EMC特性等角度考虑,往往期望可以仅采用一副天线获得多副天线的功能,而圆极化天线具有较强的抗干扰能力,因而收发一体双圆极化天线的研究意义非常重大。微带圆极化天线由于结合了微带天线和圆极化天线二者的优点及特性，因此被广泛应用于无线应用,如:测量、通信、卫星、航天、全球定位系统和RFID系统等卫星通信、遥控、遥测技术的发展。圆极化微带天线在具有一系列优点的同时，也存在一些缺点，圆极化微带天线由于带宽较窄,其相对带宽一般只有0.7％-7％，因而在实际应用中受到了一定的限制。据调查与了解，已经公开的现有技术如下：2000年，H.Evans，P.Gale，B.Aljibouri等人在“ElectricLetters”发表名为“Applicationofsimulatedannealingtodesignofserialfeedsequentiallyrotated2×2antennaarray”的文章中，采用顺序相移的四端口馈电网络，通过合理设置端口之间的幅度和相位差，分别对平面上的四个方形贴片进行馈电，从而形成2×2的圆极化天线阵列。然而该设计并不具有宽带圆极化性能，轴比带宽为1.7％，阻抗带宽(VSWR≤2)为9.8％。同时辐射单元采用的是方形贴片天线，而要使得每个单元辐射圆极化波，因此每个端口还分出两路激励贴片，这样增加了结构的面积，不符合天线的集成化的要求。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种宽带圆极化缝隙天线，该天线实现了很好的圆极化特性，具有设计简单、体积小、成本低、特性好的优点，可以解决现有微带圆极化天线频带窄，轴比特性不好的问题。本技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种宽带圆极化缝隙天线，包括同轴线、第一介质基板和第二介质基板；所述第一介质基板的上表面设有圆盘结构，所述第二介质基板的上表面设有顺序相移结构，第二介质基板的下表面设有由顺序相移结构进行馈电的四个辐射缝隙；所述同轴线的内导体穿过第二介质基板与顺序相移结构的起点连接，并穿过第一介质基板与圆盘结构连接，同轴线的外导体与第二介质基板的下表面连接。进一步的，所述顺序相移结构包括依次连接的90度顺序相移部分、180度顺序相移部分、270度顺序相移部分和360度顺序相移部分，90度顺序相移部分、180度顺序相移部分、270度顺序相移部分和360度顺序相移部分分别对四个辐射缝隙进行馈电。进一步的，所述第二介质基板的上表面还设有四个相移匹配枝节，四个相移匹配枝节分别与90度顺序相移部分、180度顺序相移部分、270度顺序相移部分和360度顺序相移部分连接。进一步的，所述四个相移匹配枝节均包括矩形部分和两个L形部分，矩形部分、其中一个L形部分和另一个L形部分依次连接，且宽度依次变宽。进一步的，所述四个相移匹配枝节关于第二介质基板上表面的中心成中心对称。进一步的，所述90度顺序相移部分、180度顺序相移部分、270度顺序相移部分和360度顺序相移部分均为弧形结构，且宽度不同。进一步的，所述90度顺序相移部分、180度顺序相移部分、270度顺序相移部分和360度顺序相移部分的宽度依次变窄。进一步的，所述四个辐射缝隙均为L形结构。进一步的，所述四个辐射缝隙加载枝节形成T形缝隙。进一步的，所述四个辐射缝隙关于第二介质基板下表面的中心成中心对称。本技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本技术的宽带圆极化缝隙天线设置了两层介质基板，在其中一层介质基板的上表面设有顺序相移结构，下表面设有四个辐射缝隙，顺序相移结构作为馈电网络，其分别对四个缝隙进行馈电，即激励四个辐射缝隙，从而形成圆极化波辐射，实现了更宽的3dB轴比带宽和阻抗带宽；同时，另一层介质基板的上表面设有圆盘结构，通过圆盘结构可以调节天线的阻抗匹配，以实现更宽的阻抗带宽，从而使得天线的阻抗带宽和轴比带宽能够相互匹配。2、本技术的宽带圆极化缝隙天线中，顺序相移结构包括依次连接的90度顺序相移部分、180度顺序相移部分、270度顺序相移部分和360度顺序相移部分，可以形成四路输出信号幅度相等，相位顺序相差90度的端口。3、本技术的宽带圆极化缝隙天线中，四个辐射缝隙均为L形结构，每个辐射缝隙加载枝节形成T形缝隙，能够达到更宽的3dB轴比相对带宽，并具有低轴比特性。4、本技术的宽带圆极化缝隙天线经过仿真结果表明，在1.43GHz～1.83GHz频段范围内，轴比值都小于3dB，相对带宽为24.5％，尤其是1.5dB以下的轴比带宽为1.46Ghz-1.55GHz和1.69Ghz-1.79GHz，相对带宽达到了12.2％，实现了很好的低轴比特性。附图说明图1为本技术实施例1的宽带圆极化缝隙天线的同轴线与第一介质基板、第二介质基板连接的立体图。图2为本技术实施例1的宽带圆极化缝隙天线正视图图3为本技术实施例1的宽带圆极化缝隙天线俯视图。图4为本技术实施例1的宽带圆极化缝隙天线中第一介质基板上表面的结构图。图5为本技术实施例1的宽带圆极化缝隙天线中第二介质基板上表面顺序相移结构的示意图。图6为本技术实施例1的宽带圆极化缝隙天线中第二介质基板下表面T形缝隙的结构图。图7为本技术实施例1的宽带圆极化缝隙天线S参数的仿真结果曲线图。图8为本技术实施例1的宽带圆极化缝隙天线AR的仿真结果曲线图。其中，1-同轴线，2-第一介质基板，3-第二介质基板，4-圆盘结构，5-顺序相移结构，501-第一顺序相移部分，502-第二顺序相移部分，503-第三顺序相移部分，504-第四顺序相移部分，6-第一相移匹配枝节，601-第一矩形部分，602-第一L形部分，603-第二L形部分，7-第二相移匹配枝节，701-第二矩形部分，702-第三L形部分，703-第四L形部分，8-第三相移匹配枝节，801-第三矩形部分，802-第五L形部分，803-第六L形部分，9-第四相移匹配枝节，901-第四矩形部分，902-第七L形部分，903-第八L形部分，10-第一T形缝隙，11-第二T形缝隙，12-第三T形缝隙，13-第四T形缝隙。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例1：如图1～图3所示，本实施例提供了一种宽带圆极化缝隙天线，该天线包括同轴线1、第一介质基板2和第二介质基板3。所述第一介质基板2和第二介质基板3均采用PCB板，形状完全相同，介电常数为4.4，损耗角为0.02，其加工工艺成熟，成本低，成品率高，制作过程简单，本实施例的第一介质基板2位于第二介质基板3的上方，且第一介质基板2和第二介质基板3的投影可在水平面上重合。如图3和图4所示，所述第一介质基板2的上表面设有圆盘结构4，该圆盘结构4是印制在第一介质基板2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带圆极化缝隙天线，其特征在于：包括同轴线、第一介质基板和第二介质基板；所述第一介质基板的上表面设有圆盘结构，所述第二介质基板的上表面设有顺序相移结构，第二介质基板的下表面设有由顺序相移结构进行馈电的四个辐射缝隙；所述同轴线的内导体穿过第二介质基板与顺序相移结构的起点连接，并穿过第一介质基板与圆盘结构连接，同轴线的外导体与第二介质基板的下表面连接。

【技术特征摘要】
1.一种宽带圆极化缝隙天线，其特征在于：包括同轴线、第一介质基板和第二介质基板；所述第一介质基板的上表面设有圆盘结构，所述第二介质基板的上表面设有顺序相移结构，第二介质基板的下表面设有由顺序相移结构进行馈电的四个辐射缝隙；所述同轴线的内导体穿过第二介质基板与顺序相移结构的起点连接，并穿过第一介质基板与圆盘结构连接，同轴线的外导体与第二介质基板的下表面连接。2.根据权利要求1所述的一种宽带圆极化缝隙天线，其特征在于：所述顺序相移结构包括依次连接的90度顺序相移部分、180度顺序相移部分、270度顺序相移部分和360度顺序相移部分，90度顺序相移部分、180度顺序相移部分、270度顺序相移部分和360度顺序相移部分分别对四个辐射缝隙进行馈电。3.根据权利要求2所述的一种宽带圆极化缝隙天线，其特征在于：所述第二介质基板的上表面还设有四个相移匹配枝节，四个相移匹配枝节分别与90度顺序相移部分、180度顺序相移部分、270度顺序相移部分和360度顺序相移部分连接。4.根据权利要求3所述的一种宽带圆极化缝隙天...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂治红，贾凯歌，陈达阳，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44