一种宽波束圆极化天线制造技术

本实用新型专利技术公开一种宽波束圆极化卫通天线，包括正45度极化半波振子、负45度极化半波振子、移相馈电网络与圆形金属反射板，负45度极化半波振子与正45度极化半波振子正交呈十字形结构放置，移相馈电网络处于十字形结构下方，移相馈电网络下方与圆形金属反射板连接，圆形金属反射板边缘向上伸展，本实用新型专利技术通过带均匀缺口的城墙形金属边界，从而使天线具有宽波束特性，提高了天线低仰角增益，在俯仰

【技术实现步骤摘要】
一种宽波束圆极化天线


[0001]本技术涉及通信天线
，尤其是涉及应用于卫星定位的一种宽波束圆极化天线。

技术介绍

[0002]随着信息时代的高速发展，卫星导航、定位和通信系统在军事和民用领域得到了越来越广泛的应用，并起到了越来越重要的作用，人们对覆盖范围和定位精度提出了越来越高的要求，无线通信系统对天线辐射的稳定性要求越来越高，为了快速、方便地捕捉到微弱的卫星信号，一般要求天线具有很宽的波瓣宽度，并能保持一定的高增益。
[0003]现在使用的一般高增益天线均使用很窄的频段，宽频带天线的增益则比较低，而一般的线极化天线，由于有极化衰落的影响，很难保证其接收的稳定性，因此相较于线极化天线，圆极化天线拥有诸多优点：圆极化天线可以接收任意线极化波，且任意圆极化波可以被线极化天线接收；圆极化波具有旋向正交性，左右旋圆极化波互不干扰，因此在传播过程中具有很好的多径抗干扰性，提高了系统的整体性能。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供结构设计新颖的一种宽波束圆极化天线。
[0005]为了实现本技术的目的，本技术所采用的技术方案为：
[0006]一种宽波束圆极化天线，包括正45度极化半波振子、负45度极化半波振子、移相馈电网络与圆形金属反射板,所述负45度极化半波振子与正45度极化半波振子正交呈十字形结构放置，相位中心重叠；移相馈电网络处于十字形结构下方，移相馈电网络下方与圆形金属反射板连接，圆形金属反射板边缘向上伸展，所述圆形金属反射板边缘为设置均匀缺口的城墙形金属边界，城墙形金属边界高度为0.2
‑
0.3λ，λ为天线工作中心频率对应波长，缺口数量为N，N为自然数。
[0007]上述技术方案中，所述移相馈电网络包括威尔金森功分器，移相器，隔离电阻。
[0008]上述技术方案中，所述移相馈电网络输出两个幅度相等，相位差90度的信号A和信号B，信号A与正45度极化半波振子连接，信号B与负45度极化半波振子连接。
[0009]本技术通过带均匀缺口的城墙形金属边界，从而使天线具有宽波束特性，提高了天线低仰角增益，在俯仰
±
60度角内能够保持优良的轴比与增益，减少了天线体积，实现了良好的天线圆极化性能，该天线具有频带宽、结构简单、增益高、带内增益稳定等优点，适合用于电子对抗、射频识别、卫星导航和遥感监测等无线通信领域。
附图说明
[0010]图1本技术实施例的结构示意图。
[0011]图2为正45度极化半波振子结构示意图。
[0012]图3为负45度极化半波振子结构示意图。
[0013]图4为移相馈电网络结构示意图。
[0014]图5为圆形金属反射板示意图。
[0015]图6为城墙型金属边界示意图。
[0016]图7为实施例宽带、宽波束低仰角高增益实验数据示意图。
[0017]图8为实施例宽带、宽波束低仰角高增益实验数据示意图。
[0018]图9为实施例宽带、宽波束低仰角高增益实验数据示意图。
[0019]其中：正45度极化半波振子1、负45度极化半波振子2、移相馈电网络3、威尔金森功分器31、移相器32、隔离电阻33、圆形金属反射板4、城墙形金属边界41。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明：
[0021]根据图1
‑
图6所示，实施例公开一种宽波束圆极化天线，包括：正45度极化半波振子、负45度极化半波振子、移相馈电网络与圆形金属反射板，负45度极化半波振子与正45度极化半波振子正交呈十字形结构放置，相位中心重叠；移相馈电网络包括威尔金森功分器，移相器，隔离电阻。移相馈电网络处于十字形结构下方，移相馈电网络输出两个幅度相等，相位差90度的信号A和信号B，信号A与正45度极化半波振子连接，信号B与负45度极化半波振子连接。同轴馈电线位于移相馈电网络输入端相连，进行馈电。
[0022]移相馈电网络下方与圆形金属反射板连接，圆形金属反射板边缘向上伸展，圆形金属反射板边缘设置为均匀缺口的城墙形金属边界，城墙形金属边界高度为0.2
‑
0.3λ，λ为天线工作中心频率对应波长，缺口数量为N，N为自然数。通过带均匀缺口的城墙形金属边界天线可以通过城墙型边界二次激励，与正45度极化半波振子和负45度极化半波振子的电场叠加形成宽波束，，并且在俯仰
±
60度角内能够保持优良的轴比与增益。
[0023]根据图7
‑
图9所示，本实施例中，所述用于卫星通信的圆极化天线中，所述天线整体呈十字结构，底部采用圆形金属反射板，圆形金属反射板边缘向上伸展，圆形金属反射板边缘设置为均匀缺口的城墙形金属边界；正45度极化半波振子和负45度极化半波振子采用介质基板厚度h1＝1mm，可选介电常数为4.4的FR4，馈电网络采用介质基板厚度h1＝0.8mm，可选介电常数为4.4的F4B，天线整体高度为30.5mm，正45度极化半波振子和负45度极化半波振子的单个辐射臂尺寸为w0＝25.5mm，反射板直径为70mm，城墙型边界高度24mm，缺口深度13mm，天线可以通过城墙型边界二次激励，与正45度极化半波振子和负45度极化半波振子的电场叠加形成宽波束，同时不影响天线轴比。通过对其建模进行仿真测试，结果表明：本专利技术天线在工作频段回波损耗小于
‑
15dB，天线方向图在俯仰正负60度范围内增益均大于0，峰值增益达到5.6dBi，圆极化轴比在俯仰正负60度范围内均小于2dB；由此可见，天线实现了宽带、宽波束低仰角高增益的功能。
[0024]本技术的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，实施例结构简单、易于安装，能够应用于卫星通信中，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本技术的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本技术的精神，都在本技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽波束圆极化天线，其特征在于：包括正45度极化半波振子、负45度极化半波振子、移相馈电网络与圆形金属反射板，所述负45度极化半波振子与正45度极化半波振子正交呈十字形结构放置，相位中心重叠；移相馈电网络处于十字形结构下方，移相馈电网络下方与圆形金属反射板连接，圆形金属反射板边缘向上伸展，所述圆形金属反射板边缘为设置均匀缺口的城墙形金属边界，城墙形金属边界高度为0.2
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵恒勇，
申请(专利权)人：北京合众卫通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：