一种应用于制造技术

本发明专利技术涉及一种应用于

【技术实现步骤摘要】
一种应用于V波段的高隔离度锥状波束收发天线


[0001]本专利技术属于天线
，特别涉及一种应用于
V
波段的高隔离度锥状波束收发天线
。

技术介绍

[0002]锥状波束天线在无线局域网
、
车载卫星通信
、
无线电引信和导航跟踪等系统中得到了广泛的应用
。
随着天线系统小型化发展，天线之间的距离越来越近，相互耦合强度增大，从而降低了天线的性能
。
因此，学者们提出了各种方法来抑制天线间的相互耦合，例如模式抵消法
、
中和线
、
谐振器
、
缺陷地结构
、
超表面隔离墙和去耦匹配网络等
。
然而，这些去耦合技术大多数结构较为复杂，且通常应用于远小于毫米波的频段
。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：提出一种应用于
V
波段的高隔离度锥状波束收发天线，通过在顶部圆形金属贴片加载的单极子天线上刻蚀环形槽以及添加金属短路柱的方式，改善了天线的阻抗匹配且实现了稳定的锥状波束辐射
。
另外，通过在发射天线和接收天线之间添加单列
EBG
结构，改善了收发天线间的相互耦合，实现了端口间的高隔离度
。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0005]一种应用于
V
波段的高隔离度锥状波束收发天线，包括发射天线
、
接收天线
、
单列
EBG
结构和圆柱形金属平台
。
[0006]发射天线和接收天线呈轴对称并相距一定距离放置在圆柱形金属平台的上表面；单列
EBG
结构放置在发射天线和接收天线中间，其底部矩形金属地与圆柱形金属平台上表面相接，可以有效地抑制收发天线间耦合电流的传播，进而提高天线间的隔离度
。
[0007]进一步的，发射天线和接收天线为结构相同的微带单极子天线
。
[0008]微带单极子天线由圆形金属贴片
、
环形金属贴片
、
金属短路柱
、
介质基板
1、
圆形金属地
、
同轴内芯和同轴外芯构成，圆形金属贴片和环形金属贴片均印刷在介质基板1的上表面，两者之间存在一定间隔形成环形槽；金属短路柱的数量为8个，以介质基板1的中心为圆心，以
45
°
为间隔设置在同一圆周上，穿过介质基板1垂直连接环形金属贴片和圆形金属地；圆形金属地设置在介质基板1的下表面，与圆柱形金属平台上表面连接；同轴内芯穿过圆形金属地和介质基板1，与圆形金属贴片的中心相连接；同轴外芯镶嵌于圆柱形金属平台内部
。
[0009]进一步的，单列
EBG
结构由方形金属贴片
、
介质基板
2、
金属通孔和矩形金属地组成；方形金属贴片的数量为6个，等间隔排列印刷在介质基板2的上表面；金属通孔垂直连接方形金属贴片的中心和矩形金属地；矩形金属地设置于介质基板2的下表面
。
[0010]进一步的，介质基板1的材料为
Rogers 5880
，其介电常数为
2.2
，损耗正切角为
0.0009
；其高度为
0.787mm
，半径为
2.3mm。
[0011]进一步的，介质基板2的材料为
Rogers 5880
，其介电常数为
2.2
，损耗正切角为
0.0009
；其厚度为
0.254mm
，长度为
9mm
，宽度为
1.5mm。
[0012]本专利技术采用以上技术方案，与现有技术相比，其显著技术效果如下：
[0013]本专利技术提供的高隔离度锥状波束收发天线，采用结构简单的微带单极子天线作为天线单元，降低了天线结构的复杂程度，整个天线的尺寸为
π
*11mm2(
半径
)*2.823mm(
高度
)。
收发天线的工作频段为
59.07
‑
63.65GHz
，适用于
V
波段无线通信系统
。
通过采用微带单极子天线作为天线单元实现了锥状波束辐射，并且通过在圆形金属贴片上刻蚀环形槽以及添加金属短路柱的方式，改善了天线的阻抗匹配
。
在发射天线和接收天线中间放置单列
EBG
结构，抑制表面波电流的传播，实现了收发天线间的高隔离度
。
本专利技术天线具有结构简单
、
尺寸小
、
易集成和隔离度高的优点，且在一定的俯仰角范围内，可以实现任意方位角信号的发射和接收，且发射和接收基本相互不干扰
。
附图说明
[0014]图1是本专利技术高隔离度锥状波束收发天线整体结构的示意图
。
[0015]图2是本专利技术高隔离度锥状波束收发天线正面的结构示意图
。
[0016]图3是本专利技术发射天线和接收天线的结构示意图
。
[0017]图4是本专利技术单列
EBG
结构的结构示意图
。
[0018]图5是本专利技术高隔离度锥状波束收发天线的仿真反射系数图
。
[0019]图6是本专利技术高隔离度锥状波束收发天线的仿真耦合系数图
。
[0020]图7是本专利技术高隔离度锥状波束收发天线在各方位角平面的辐射方向图
。
[0021]图8是本专利技术高隔离度锥状波束收发天线在各俯仰角平面的辐射方向图
。
[0022]图9是本专利技术高隔离度锥状波束收发天线
E
面的辐射方向图
。
[0023]图
10
是本专利技术高隔离度锥状波束收发天线
H
面的辐射方向图
。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明
。
本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例
。
[0025]本专利技术提出了一种应用于
V
波段的高隔离度锥状波束收发天线，包括发射天线
、
接收天线
、
单列
EBG
结构和圆柱形金属平台
。
如图1和图2所示，发射天线和接收天线为结构相同的微带单极子天线，呈轴对称并相距一定距离放置在圆柱形金属平台的上表面
。
单列
EBG
结构放置在发射天线和接收天线中间，直接与圆柱形金属平台相连，可以有效地抑制收发天线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种应用于
V
波段的高隔离度锥状波束收发天线，其特征在于，包括发射天线
、
接收天线
、
单列
EBG
结构和圆柱形金属平台；发射天线和接收天线呈轴对称并相距一定距离放置在圆柱形金属平台的上表面；单列
EBG
结构放置在发射天线和接收天线对称轴线上，其底部矩形金属地与圆柱形金属平台上表面相接
。2.
根据权利要求1所述的应用于
V
波段的高隔离度锥状波束收发天线，其特征在于，发射天线和接收天线为结构相同的微带单极子天线；微带单极子天线由圆形金属贴片
、
环形金属贴片
、
金属短路柱
、
介质基板
1、
圆形金属地
、
同轴内芯和同轴外芯构成，圆形金属贴片和环形金属贴片均印刷在介质基板1的上表面，两者之间存在一定间隔形成环形槽；金属短路柱的数量为8个，以介质基板1的中心为圆心，以
45
°
为间隔设置在同一圆周上，穿过介质基板1垂直连接环形金属贴片和圆形金属地；圆形金属地设置在介质基板1的下表面，与圆柱形金属平台上表面连接；同轴内芯穿过圆形金属地和介质基板1，与圆形金属贴片的中心相连接；同轴外芯镶嵌于圆柱形金属平台内部
。3.
根据权利要求1所述的应用于
V
波段的高隔离度锥状波束收发天线，其特征在于，单列
EBG
结构由方形金属贴片
、
介质基板
2、
金属通孔和矩形金属地组成；方形金属贴片的数量为6个，等间隔排列印刷在介质基板2的上表面；金属通孔垂直连接方形金属贴片的中心和矩形金属地；矩形金属地设置于介质基板2的下表面
。4.
根据权利要求2所述的应用于
V
波段的高隔离度锥状波束收发天线，其特征在于，介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：段铸，白茹冰，李中云，胡荣，凌谦，唐云华，
申请(专利权)人：成都铱通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：