一种小型小角度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小型小角度圆极化微带天线，包括接地金属层、下层绝缘板、下层贴片天线、上层绝缘板和上层贴片天线。下层贴片天线包括四个阵列天线单元和馈电网络，上层贴片天线包括四个金属耦合贴片。阵列天线单元呈2

【技术实现步骤摘要】
一种小型小角度圆极化微带天线


[0001]本技术涉及电子通讯中的天线
，特别是涉及一种小型小角度圆极化微带天线。

技术介绍

[0002]随着科学技术的进步与发展，ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费系统)逐步取代人工收费站。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间进行的专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过高速公路或桥梁收费站无需停车而能交纳高速公路或桥梁费用的目的。
[0003]智能交通系统中的专用短程通讯设备基本都是户外安装，在实际应用中在保障通讯准确度高的条件下，还需要满足其具有安装稳定性、抗风能力强以及施工简单等要求，因此要求天线具有尺寸小、增益高、半波功率角度小等特性。
[0004]现有技术(中国专利公开号：CN107069195A)公开了一种圆极化微带天线，包括绝缘介质板和设置在绝缘介质板背面的金属接地板，还包括设置在绝缘介质板正面的四个金属辐射阵元、以及用于为金属辐射阵元馈电的馈电网络。四个金属辐射阵元位于绝缘介质板上的一个圆周上，四个金属辐射阵元的馈电信号的功率相同且按顺时针或逆时针方向，馈电信号的相位依次相差90度。
[0005]不足之处：采用现有技术中的圆极化微带天线，金属辐射阵元间距离太近易发生耦合反应，为实现较高增益，所需绝缘介质板的面积大，从而导致产品的体积较大，无法满足产品小型化的应用需求。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供一种小型小角度圆极化微带天线，在满足增益高的同时具有尺寸小、半波功率角度小、结构简单等优点，以满足产品小型化的应用需求。
[0007]为了实现上述目的，本技术采取的技术方案是：
[0008]一种小型小角度圆极化微带天线，包括从下往上依次设置的接地金属层、下层绝缘板、下层贴片天线和上层绝缘板，上层绝缘板的上侧表面或下侧表面设置有上层贴片天线，其中：
[0009]所述下层贴片天线包括四个馈电信号功率相同的阵列天线单元和馈电网络，所述上层贴片天线包括四个分别与所述阵列天线单元一一对应设置的金属耦合贴片；
[0010]四个所述阵列天线单元呈2
ⅹ
2阵列排布，每一个所述阵列天线单元与一个相邻的阵列天线单元的馈电信号的相位相同，与另一个相邻的阵列天线单元的馈电信号的相位相差180度；
[0011]所述馈电网络包括一个输入端和四个输出端，所述输入端与所述下层绝缘板上的馈电输入孔连接，四个所述输出端分别与四个所述阵列天线单元一一对应连接，用于为四
个所述阵列天线单元馈电；
[0012]所述馈电网络还包括第一等功率功分器、第一信号功率及相位调节单元和第二信号功率及相位调节单元，所述第一等功率功分器的输入端与所述馈电网络的输入端连接，输出端分别与第一信号功率及相位调节单元和第二信号功率及相位调节单元连接；
[0013]所述第一信号功率及相位调节单元与所述第二信号功率及相位调节单元均用于将输入的馈电信号分为功率相同且相位相差180度的两路信号，两路信号的输出端分别与相邻且馈电信号的相位相差180度的两个阵列天线单元连接；
[0014]当所述第一信号功率及相位调节单元输出的高相位的信号与馈电信号的相位高的阵列天线单元连接时，所述第二信号功率及相位调节单元输出的高相位的信号与馈电信号的相位高的阵列天线单元连接；或，
[0015]当所述第一信号功率及相位调节单元输出的高相位的信号与馈电信号的相位低的阵列天线单元连接时，所述第二信号功率及相位调节单元输出的高相位的信号与馈电信号的相位低的阵列天线单元连接。
[0016]优选地，所述第一信号功率及相位调节单元与所述第二信号功率及相位调节单元关于所述第一等功率功分器对称设置。
[0017]优选地，所述第一信号功率及相位调节单元包括第一阻抗变换器、第二等功率功分器、第一移相器和第二移相器；
[0018]所述第一阻抗变换器的输入端与所述第一等功率功分器连接，所述第一阻抗变换器的输出端与所述第二等功率功分器的输入端连接，所述第二等功率功分器将输入信号分为功率相同且相位相同的两路子信号，所述第二等功率功分器的输出端分别与所述第一移相器和所述第二移相器的输入端连接，所述第一移相器的输出端与第一阵列天线单元连接，所述第二移相器的输出端与第二阵列天线单元连接，所述第一移相器与所述第二移相器的相位相差180度。
[0019]优选地，所述第一阻抗变换器为四分之一波长阻抗变换器。
[0020]优选地，所述阵列天线单元为切角微带天线单元。
[0021]优选地，所述阵列天线单元上设置有缝隙结构，所述缝隙结构设置在所述阵列天线单元与所述馈电网络的输出端连接的侧边上。
[0022]优选地，所述接地金属层、所述下层绝缘板和所述上层绝缘板上均设置有定位孔。
[0023]优选地，所述阵列天线单元与其所对应的金属耦合贴片之间的距离为四分之一波长至二分之一波长。
[0024]优选地，所述阵列天线单元的长度为二分之一波长。
[0025]本技术的有益效果在于：将阵列天线单元排布成2
ⅹ
2阵列，使得每一个阵列天线单元与两个相邻的阵列天线单元中的一个的馈电信号的相位相同，另一个的馈电信号的相位相差180度，并通过馈电网络将每个阵列天线单元的辐射信号的相位相同，实现天线的圆极化，提高天线的增益，且这样排布有利于减小阵列天线单元间的距离，从而降低阵列天线单元的贴片面积，有利于减小天线的尺寸；设置接地金属层，用于集中天线的辐射能量以达到提升天线的增益，降低半波功率角度；设置上层绝缘板和上层贴片天线有助于进一步降低天线的半波功率角度。因此，本技术所提供的小型小角度圆极化微带天线具有增益高、尺寸小、半波功率角度小、结构简单易于生产和加工等优点，满足产品小型化的应
用需求。
附图说明
[0026]图1为本技术实施例中小型小角度圆极化微带天线的结构爆炸示意图；
[0027]图2为本技术实施例中下层绝缘板与下层贴片天线的结构示意图；
[0028]图3为本技术实施例中馈电网络的结构示意图；
[0029]图4为本技术实施例中阵列天线单元的结构示意图；
[0030]图5为本技术实施例中接地金属层与下层绝缘板的结构示意图；
[0031]图6为本技术实施例中上层贴片天线与上层绝缘板的结构示意图；
[0032]图7为本技术一具体实施例中下层绝缘板与下层贴片天线的结构示意图；
[0033]图8为本技术一实施例中小型小角度圆极化微带天线的驻波图；
[0034]图9为本技术一实施例中小型小角度圆极化微带天线的主瓣角度为174度的增益图；
[0035]图10为本技术一实施例中小型小角度圆极化微带天线的主瓣角度为
‑
176度的增益图
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型小角度圆极化微带天线，包括从下往上依次设置的接地金属层、下层绝缘板、下层贴片天线和上层绝缘板，上层绝缘板的上侧表面或下侧表面设置有上层贴片天线，其特征在于：所述下层贴片天线包括四个馈电信号功率相同的阵列天线单元和馈电网络，所述上层贴片天线包括四个分别与所述阵列天线单元一一对应设置的金属耦合贴片；四个所述阵列天线单元呈2
ⅹ
2阵列排布，每一个所述阵列天线单元与一个相邻的阵列天线单元的馈电信号的相位相同，与另一个相邻的阵列天线单元的馈电信号的相位相差180度；所述馈电网络包括一个输入端和四个输出端，所述输入端与所述下层绝缘板上的馈电输入孔连接，四个所述输出端分别与四个所述阵列天线单元一一对应连接，用于为四个所述阵列天线单元馈电；所述馈电网络还包括第一等功率功分器、第一信号功率及相位调节单元和第二信号功率及相位调节单元，所述第一等功率功分器的输入端与所述馈电网络的输入端连接，输出端分别与第一信号功率及相位调节单元和第二信号功率及相位调节单元连接；所述第一信号功率及相位调节单元与所述第二信号功率及相位调节单元均用于将输入的馈电信号分为功率相同且相位相差180度的两路信号，两路信号的输出端分别与相邻且馈电信号的相位相差180度的两个阵列天线单元连接；当所述第一信号功率及相位调节单元输出的高相位的信号与馈电信号的相位高的阵列天线单元连接时，所述第二信号功率及相位调节单元输出的高相位的信号与馈电信号的相位高的阵列天线单元连接；或，当所述第一信号功率及相位调节单元输出的高相位的信号与馈电信号的相位低的阵列天线单元连接时，所述第二信号功率及相位调节单元输出的高相位的信号与馈电信号的相位低的阵列天线单元连接。2.根据权利要求1所述的一种小型...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇明，张英杰，张湘，蒋朝东，
申请(专利权)人：电连技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：