基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线制造技术

本发明专利技术提供了一种涉及微波天线技术领域的基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线，包括辐射体、介质基板、金属通孔、加载圆盘的差分馈电探针以及地平面，辐射体连接于第一层介质基板的上表面，且辐射体与金属通孔连接，金属通孔贯穿第一层和第二层介质基板，与地平面连接；差分探针顶部通过圆盘对辐射体馈电，差分馈电探针底部与地平面形成馈电端口。本发明专利技术将圆极化天线进行功能改进，设计一种基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线，实现了高增益，宽带和宽轴比的特性。宽带和宽轴比的特性。宽带和宽轴比的特性。

【技术实现步骤摘要】
基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线


[0001]本专利技术涉及微波天线
，具体地，涉及基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线。

技术介绍

[0002]电磁波的极化表征了空间电场强度矢量随时间变化的特性。根据极化方式不同，天线可分为线极化天线、圆极化天线和椭圆极化天线。圆极化天线是由线极化天线发展而来，圆极化天线指的是天线辐射瞬时电场是亮的轨迹是一个圆，按照传播方向，圆极化又分为左旋和右旋两种。实现圆极化天线的原理是产生两个空间上正交的线极化分量，并使两者幅度相等，相位差90
°
。圆极化天线广泛应用在雷达、电子对抗、侦擦和干扰、通信、遥感遥测等各个方面。因此现代通信系统需要在复杂的环境和条件下实现稳定的通信，这对天线的稳定性和抗干扰性有很高的要求。圆极化天线具有很多独特的性质，圆极化天线可以接受任意极化的电磁波从而避免极化损失，还可以抑制多径散射和多径干扰，同时可以避免产生法拉第旋转效应。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线。
[0004]根据本专利技术提供的一种基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线，包括辐射体、介质基板、金属通孔、加载圆盘的金属差分馈电探针以及地平面，辐射体置于介质基板的上表面，且金属差分馈电探针通过圆盘耦合辐射体，金属差分馈电探针连接于介质基板下表面，与地平面形成激励端口，金属通孔贯穿介质基板，连接第一介质上表面金属面，和第二介质基板的下侧连接有地平面，形成一个金属围栏的腔体结构；
[0005]短路柱一端连接辐射体，另一端连接地平面。
[0006]优选的，差分馈电探针底部和地平面构成激励端口。
[0007]优选的，辐射体置于第一介质层上，金属平面连接于第一介质基板上。
[0008]优选的，介质基板包括第一介质层和第二介质层，第一介质层连接于第二介质层上侧，金属通孔在第一介质层和第二介质层内，金属地板位于第一介质层上表面，地平面位于第二介质层下侧。
[0009]优选的，第一介质层和第二介质层呈正方体；
[0010]第一介质层和第二介质层的宽度S
x
＝12mm、长度S
y
＝12mm、厚度h1＝1.321mm、h1＝0.254mm、介电常数v
r
＝2.2；
[0011]第一介质层和第二介质层的损耗角tanδ＝0.0009。
[0012]优选的，地平面呈正方形，地平面的宽度为g
x
＝S
x
＝12mm,长度为g
y
＝S
y
＝12mm。
[0013]优选的，短路柱将辐射体和第二介质层下地平面相连接。
[0014]优选的，辐射体呈太极图形。
[0015]优选的，辐射体包括弧形贴片，弧形贴片通过差分馈电探针的圆盘耦合馈电。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0017](1)本专利技术将圆极化天线进行功能改进，设计一种基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线，从仿真结果看实现了高增益9.37dBi，宽的阻抗宽带约15.74％(26.87GHz
‑
31.46GHz)和宽的轴比带宽约14.75％(26.94GHz
‑
31.23GHz)的特性指标；
[0018](2)本专利技术相比于之前的圆极化方案，采用了倒F结构，扩展了天线阻抗匹配设计自由度，差分激励使得天线方向图更具有对称性。
附图说明
[0019]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0020]图1为本专利技术基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线的三维结构示意图；
[0021]图2为本专利技术基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线俯视图；
[0022]图3为本专利技术基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线介质层1的三维结构图；
[0023]图4为本专利技术基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线探针馈电结构图；
[0024]图5为本专利技术基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线介质层2内部的三维结构图；
[0025]图6为本专利技术基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线的差分反射系数曲线图；
[0026]图7为本专利技术基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线的轴比曲线图。
[0027]图8为本专利技术基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线的远场图。
[0028]图中标号：
[0029]辐射体1、金属地板2、第一介质层3、金属通孔4、第二介质层5、圆盘6、金属差分馈电探针7、地平面8、短路柱9、差分端口10。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0031]实施例
[0032]根据本专利技术提供的一种基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线，设空间直角坐标系o
‑
xyz，包括：原点o、x轴、y轴、z轴；所述介质基板平行于空间直角坐标系o
‑
xyz的xoy面。如图1
‑
5所示，包括辐射体1、介质基板、金属通孔4、金属差分馈电探针7、短路柱9以及地平面8，辐射体1连接于介质基板的上表面，且辐射体1通过差分馈电探针7上圆盘6馈电，差分馈电探针7底部和介质基板下地平面构成馈电端口10，金属通孔4贯穿介质基
板，形成一个金属围栏的腔体结构。地平面8呈正方形，地平面8的宽度为g
x
＝S
x
＝40mm,长度为g
y
＝S
y
＝40mm。短路柱4一端连接辐射体1，短路柱4另一端连接地平面8，金属差分馈电探针7通过金属圆盘6对辐射体1耦合馈电，金属圆盘6在第二介质上表面。辐射体1置于于第一介质上表面，金属地板2与地平面8通过金属通孔4连接在一起。辐射体1呈八卦阵形状。辐射体1通过短路柱9和地平面8连接。辐射体1包括弧形贴片，贴片的组成由图2所示，其中r1＝2.2mm、r2＝0.35mm、r3＝1.9mm、r4＝1.54mm、r0＝5.4mm,弧形贴片通过差分馈电探针7上圆盘6耦合馈电。
[0033]介质基板包括第一介质层3和第二介质层5，第一介质层3连接于第二介质层5上侧，金属通孔4在第一介质层3和第二介质层5内，金属地板2位于第一介质层3上表面，地平面8位于第二介质层5下表面。第一介质层3和第二介质层5呈正方体；第一介质层3和第二介质层5的宽度S
x
＝12mm、长度S...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线，其特征在于，包括辐射体(1)、介质基板(3)(5)、金属通孔(4)、圆盘(6)、金属差分馈电探针(7)以及地平面(8)，所述辐射体(1)连接于所述介质基板的上表面，且所述辐射体(1)与所述短路柱(9)连接，所述的短路柱(9)另一端连接地平面(8)。所述差分馈电探针(7)顶部通过圆盘(6)耦合馈电辐射体(1)，底部和所述第二介质(5)下表面形成馈电端口(10)。所述金属通孔(4)一端连接所述第一介质上表面地板(2)，所述金属通孔(4)穿过第一介质层和第二介质层，连接到地平面(8)，形成一个金属围栏结构的腔体结构。。2.根据权利要求1所述的基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线，其特征在于，所述金属差分馈电探针(7)底部和地平面(8)形成馈电端口(10)，所述短路柱(9)连接所述地平面(8)。3.根据权利要求1所述的基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线，其特征在于，所述辐射体(1)置于第一介质(3)上表面，所述金属地板(2)置于所述第二介质(3)上。4.根据权利要求1所述的基于倒F结构的差分圆盘馈太极图型贴片圆极化天线，其特征在于，所述介质基板包括第一介质层(3)和第二介质层(5)，所述第一介质层(3)连接于所述第二介质层(5)上侧，所述金属通孔(4)在所述第一介质层(3)和所述第二介质层(5)内，所述金属地板(2)位于所述第一介质层(3)上表面，所述地平面(8)位...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐光辉，李湘，朱雪，胡锐，张东升，何川，张扬昊，任飞翔，李迎送，杨利霞，黄志祥，吴先良，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：