一种应用于无线通信系统的宽带圆极化平面偶极子天线技术方案

本发明专利技术公开一种应用于无线通信系统的宽带圆极化平面偶极子天线

【技术实现步骤摘要】
一种应用于无线通信系统的宽带圆极化平面偶极子天线


[0001]本专利技术属于天线
，涉及一种宽带圆极化平面偶极子天线，应用于无线通信系统以及卫星通信系统中
。

技术介绍

[0002]天线作为发射和接收电磁波能量的部件，是无线通信系统中的必不可少的部件
。
其性能的好坏关系到整个系统的性能
。
目前使用的天线有线极化天线何圆极化天线两类
。
相比传统的线极化天线，圆极化天线具有许多优势，例如无需极化匹配
、
多路径衰落减轻
、
兼容性强等
。
圆极化天线的极化捕捉能力使其能够有效地接收和发射不同极化方向的信号
。
在无线通信系统中，信号的极化方向可能是随机的
、
多样化的或不稳定的
。
传统的线极化天线需要进行严格的极化匹配，而圆极化天线不需要进行极化匹配，能够适应不同极化方向的信号，从而简化了系统设计和安装过程
。
其次，圆极化天线能够减轻多路径衰落对信号传输的影响
。
在无线通信中，信号在传播过程中会经历反射
、
绕射和散射等多路径传播现象，导致信号强度的多径衰落
。
圆极化天线具有抗多径衰落的特性，可以提高通信的稳定性和可靠性
。
在移动通信中，圆极化天线可以提供更好的信号质量和更可靠的连接，特别适用于高速移动和多用户环境
。
在卫星通信中，圆极化天线可以提供更强的信号覆盖和抗干扰能力
。
在雷达系统中，圆极化天线可以提高目标检测和跟踪的精度和可靠性
。
[0003]随着无线通信技术的不断发展，不同频段的通信标准和服务不断涌现
。
传统的窄带圆极化天线只能工作在特定频段，难以满足多频段通信的要求
。
相比之下，宽带圆极化天线可以实现在多个频段上的通信，这对于支持不同通信标准和频段的移动通信设备和网络是至关重要的
。
较宽的工作频带能够有效减少天线数量，提高成品率，这降低了系统的复杂性
、
成本和维护难度
。
当前，大多数简单的圆极化天线带宽仍然较窄，而通过一些复杂化设计实现宽带圆极化天线则成本较高且稳定差，因此设计一款结构简单，低成本的宽带圆极化天线具备广阔的应用前景，这是一项非常具有挑战性的工作
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对目前无线通信系统的应用需求，提出了一种结构简单，低成本的宽带圆极化平面偶极子天线
。
该天线设计简单，轴比带宽
、
阻抗带宽，圆极化纯度高，易加工，等优点，具有重要的工程应用价值
。
解决了现有宽带圆极化天线结构复杂
、
馈电复杂
、
圆极化性能差的难题，为实际工程应用提供了可行的解决方案
。
[0005]本专利技术的一种用于无线通信系统的宽带圆极化平面偶极子天线包括：
[0006]第一介质基板
(6)
；
[0007]第二介质基板
(9)
；
[0008]圆极化辐射元件，位于所述第一介质基板
(6)
的上表面；
[0009]金属地
(7)
，位于所述第一介质基板
(6)
和所述第二介质基板
(9)
的中间；
[0010]微带馈电结构
(10)
，位于所述第二介质基板
(9)
的下表面；
[0011]其中：
[0012]所述圆极化辐射元件包括两个中心对称的辐射单元，且两个辐射单元间留有缝隙，每个辐射单元包括一个印刷偶极子
(1)
，以及与印刷偶极子连接的
L
形枝节
(2)、
横向枝节
(3)
；
[0013]所述印刷偶极子
(1)
通过贯穿第一介质基板
(6)
的第一金属孔
(4)
与金属地
(7)
连接；
[0014]同一个辐射单元内，所述
L
形枝节
(2)
与所述横向枝节
(3)
分别位于所述印刷偶极子
(1)
的两侧；
[0015]所述金属地
(7)
刻蚀有一耦合缝隙
(8)
；所述耦合缝隙
(8)
位于两个辐射单元间缝隙的正下方
。
[0016]作为优选，所述微带馈电结构
(10)
为一个
T
形微带公分器，所述
T
形微带功分器包括一阻抗为
50
欧姆的微带线，作为输入端口；两个阻抗为
100
欧姆的微带线，作为输出端口；输出端口开路，并穿过耦合缝隙
(8)
在所述第二介质基板
(9)
下表面的投影以激励天线
。
[0017]作为优选，所述印刷偶极子
(1)
采用矩形贴片；
[0018]作为优选，所述第一金属孔
(4)
中心位于所述印刷偶极子
(1)
的中轴线上，其位置靠近耦合缝隙
(8)。
[0019]作为优选，所述
L
形枝节
(2)
包括相互垂直的第一枝节和第二枝节，所述第一枝节与所述印刷偶极子
(1)
的远离另一个印刷偶极子端连接，所述第二枝节朝向靠近另一个印刷偶极子端
。
[0020]更为优选，所述第一枝节和第二枝节的宽度相同
。
[0021]作为优选，所述横向枝节
(3)
与所述印刷偶极子的连接位置位于所述印刷偶极子的靠近另一个印刷偶极子端
。
[0022]作为优选，所述第一介质基板
(6)
的上表面还设有一环状金属贴片
(5)
，所述圆极化辐射元件位于所述环状金属贴片
(5)
内，且不与所述环状金属贴片
(5)
接触；所述环状金属贴片
(5)
通过贯穿第一介质基板
(6)
的多个周期性分布的第二金属孔
(11)
与金属地
(7)
连接；
[0023]由环状金属贴片
(5)、
金属地
(7)、
多个第二金属孔
(11)
构成金属腔，以提高增益并使得圆极化性能不受金属地
(7)
大小的影响
。
[0024]本专利技术具有以下优点：
[0025](1)
该天线实现了宽的轴比带宽和阻抗带宽
。
[0026](2)<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于无线通信系统的宽带圆极化平面偶极子天线包括：第一介质基板
(6)
；第二介质基板
(9)
；圆极化辐射元件，位于所述第一介质基板
(6)
的上表面；金属地
(7)
，位于所述第一介质基板
(6)
和所述第二介质基板
(9)
的中间；微带馈电结构
(10)
，位于所述第二介质基板
(9)
的下表面；其特征在于：所述圆极化辐射元件包括两个中心对称的辐射单元，且两个辐射单元间留有缝隙，每个辐射单元包括一个印刷偶极子
(1)
，以及与印刷偶极子连接的
L
形枝节
(2)、
横向枝节
(3)
；所述印刷偶极子
(1)
通过贯穿第一介质基板
(6)
的第一金属孔
(4)
与金属地
(7)
连接；同一个辐射单元内，所述
L
形枝节
(2)
与所述横向枝节
(3)
分别位于所述印刷偶极子
(1)
的两侧；所述金属地
(7)
刻蚀有一耦合缝隙
(8)
；所述耦合缝隙
(8)
位于两个辐射单元间缝隙的正下方
。2.
根据权利要求1所述天线，其特征在于，所述微带馈电结构
(10)
为一个
T
形微带公分器
。3.
根据权利要求2所述天线，其特征在于，所述
T
形微带功分器包括一阻抗为
50
欧姆的微带线，作为输入端口；两个阻抗为
100
欧姆的微带线，作为输...

【专利技术属性】
技术研发人员：范奎奎，谭青权，罗国清，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学温州研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：