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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信应用领域,特别是一种宽带圆极化高增益漏波天线阵列。
技术介绍
1、近年来,科学技术不断发展,无线通信技术也在蓬勃发展,移动通信一直在追求在更短的时间内传输更加稳定,更加正确的数据。天线在无线通信设备中,承担着发射信号与接受信号的重要责任,提高天线的性能,使得数据传输更加安全。5g的到来加上毫米波的应用,天线设计的越来越精密,实现的功能越来越强大。
2、基片集成波导漏波天线具有平面性好,低成本,易于集成元器件,馈电简单和增益高的特点,加上固有的频率扫描特性,受到人们的广泛关注,基片集成波导圆极化漏波天线辐射性能好,具有一定的研究价值。圆极化天线发射圆极化波,圆极化波适应性强,在雨雪天气中衰减小,对接受端的要求低,传统的圆极化阵列漏波天线在达到圆极化的同时难以顾及到天线的增益,因此需要改进天线结构,保持天线增益稳定。圆极化天线可降低多径效应给通信系统带来的影响,并且可以解决法拉第旋转效应带来的信号失配问题。因此,基片集成波导圆极化漏波天线成为当前天线领域的研究热点之一,针对实际应用需求,设计具有宽轴比宽带特性且高增益的基片集成波导圆极化漏波天线。
技术实现思路
1、为解决上述提出的天线圆极化和增益问题,针对现有技术中的不足与难题,本专利技术旨在提供一种宽带圆极化高增益漏波天线阵列。
2、本专利技术解决其问题所采用的技术方案是:
3、一种宽带圆极化高增益漏波天线阵列,包括介质板、金属传输带、金属接地板、长方形槽、等腰直角三角形金属
4、优选的,每个等腰三角形金属贴片上都蚀刻长方形槽,单个周期内金属传输带右边的等腰三角形金属贴片以单位周期中线与单位周期左边的等腰直角三角形金属贴片呈镜像放置。
5、优选的,单个周期内相邻的等腰直角三角形金属贴片之间按照1/4个波长间隙放置。
6、优选的,等腰直角三角形金属贴片的直角边设置为4mm。为了金属传输带与等腰直角三角形金属贴片更好地耦合,金属传输带与等腰直角三角形金属贴片的一个锐角在图形上有重合部分,将等腰直角三角形金属贴片的一条直角边向金属传输带缩进0.4mm。
7、优选的,所述等腰直角三角形金属贴片与长方形槽的位置关系,长方形槽的长边垂直于等腰直角三角形金属贴片的斜边居中放置,长方形槽的中心与等腰直角三角形金属贴片的在斜边上作的高的中点重合;长方形槽的长度设置为1.5mm,宽度为0.3mm。
8、优选的,一个周期内相邻的两个等腰直角三角形金属贴片其垂直于金属传输带的直角边之间的距离相等,单个周期内金属传输带上侧的第一个的等腰直角三角形金属贴片的直角边与下侧的第一个等腰直角三角形金属贴片的直角边距离为2.4mm,与下侧的第二个等腰直角三角形金属贴片直角边距离为4.8mm,与同侧的第二个等腰直角三角形金属贴片距离为7.2mm,在水平方向上两个相邻最近的等腰直角三角形金属贴片带的直角边的距离都为2.4mm。
9、优选的,单条金属传输带上相邻周期的等腰直角三角形金属贴片在图形上的重合,前个周期的上侧右边的等腰直角三角形金属贴片的直角边与后一个周期的上侧左边等腰直角三角形金属贴片的直角边距离为3.8mm,小于等腰直角三角形金属贴片的边长4mm,两个周期的等腰直角三角形金属贴片共同作用形成了带有上角的‘冈’字型金属贴片。
10、优选的,所述天线阵列由四条金属传输带和其连接的等腰直角三角形金属贴片构成,金属传输带宽度为2.6mm;每条金属传输带上有15个单位周期,单位周期长度为11mm;将四条金属传输带两两级联起来,通过馈电结构进行馈电。
11、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
12、本专利技术提供的宽带圆极化高增益漏波天线阵列平面性好,低成本,易于集成元器件,增益高。本专利技术通过三角形金属贴片以及蚀刻在金属贴片上的长方形槽,实现了宽带圆极化漏波天线。本专利技术通过将单条漏波天线复制到介质板的上表面,形成四条漏波天线,并用金属传输带进行连接,使得天线阵列获得良好的增益效果,达到高增益的性能。
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1.一种宽带圆极化高增益漏波天线阵列,其特征在于:包括介质板(3)、金属传输带(6)、金属接地板(7)、长方形槽(4)、等腰直角三角形金属贴片(5)、金属探针(2)和外导体(1);所述介质板(3)上下层分别与所述金属传输带(6)、等腰直角三角形金属贴片(5)和金属接地板(7)紧密贴合,四条金属传输带(6)及其连接的等腰直角三角形金属贴片(5)平行地紧密贴合在介质板(3)上表面,通过金属传输带(6)两两级联在一起,组成天线阵列辐射体结构;所述金属接地板(7)、金属传输带(6)和等腰直角三角形金属贴片(5)为平面结构,所述金属传输带(6)沿着其长度周期性地连接等腰直角三角形金属贴片(5),等腰直角三角形金属贴片(5)的一个锐角与金属传输带(6)在图形上重叠小部分,每个等腰直角三角形金属贴片(5)内都垂直于斜边蚀刻长方形槽(4),一个周期由4个等腰直角三角形金属贴片(5)和四个长方形槽(4)组成,相邻周期的等腰直角三角形金属贴片(5)在图形上重合大于半个直角边的长度,形成天线的辐射体结构;四条金属传输带(6)平行放置,形成宽带圆极化高增益漏波天线阵列;所述金属探针(2)和外导体(1)组
2.根据权利要求1所述的宽带圆极化高增益漏波天线阵列,其特征在于:每个等腰三角形金属贴片(5)上都蚀刻长方形槽(4),单个周期内金属传输带(6)右边的等腰三角形金属贴片(5)以单位周期中线与单位周期左边的等腰直角三角形金属贴片(5)呈镜像放置。
3.根据权利要求2所述的宽带圆极化高增益漏波天线阵列,其特征在于:单个周期内相邻的等腰直角三角形金属贴片(5)之间按照1/4个波长间隙放置。
4.根据权利要求1所述的宽带圆极化高增益漏波天线阵列,其特征在于:等腰直角三角形金属贴片(5)的直角边设置为4mm;所述金属传输带(6)与等腰直角三角形金属贴片(5)的一个锐角在图形上有重合部分,将等腰直角三角形金属贴片(5)的一条直角边向金属传输带(6)缩进0.4mm。
5.根据权利要求1所述的宽带圆极化高增益漏波天线阵列,其特征在于:所述等腰直角三角形金属贴片(5)与长方形槽(4)的位置关系,长方形槽(4)的长边垂直于等腰直角三角形金属贴片(5)的斜边居中放置,长方形槽(4)的中心与等腰直角三角形金属贴片(5)的在斜边上作的高的中点重合;长方形槽(4)的长度设置为1.5mm,宽度为0.3mm。
6.根据权利要求1所述的宽带圆极化高增益漏波天线阵列,其特征在于:一个周期内相邻的两个等腰直角三角形金属贴片(5)其垂直于金属传输带(6)的直角边之间的距离相等,单个周期内金属传输带(6)上侧的第一个的等腰直角三角形金属贴片(5)的直角边与下侧的第一个等腰直角三角形金属贴片(5)的直角边距离为2.4mm,与下侧的第二个等腰直角三角形金属贴片(5)直角边距离为4.8mm,与同侧的第二个等腰直角三角形金属贴片(5)距离为7.2mm,在水平方向上两个相邻最近的等腰直角三角形金属贴片(5)带的直角边的距离都为2.4mm。
7.根据权利要求4所述的宽带圆极化高增益漏波天线阵列,其特征在于:单条金属传输带(6)上相邻周期的等腰直角三角形金属贴片(5)在图形上的重合,前个周期的上侧右边的等腰直角三角形金属贴片(5)的直角边与后一个周期的上侧左边等腰直角三角形金属贴片(5)的直角边距离为3.8mm,小于等腰直角三角形金属贴片(5)的边长4mm,两个周期的等腰直角三角形金属贴片(5)共同作用形成了带有上角的‘冈’字型金属贴片。
8.根据权利要求1所述的宽带圆极化高增益漏波天线阵列,其特征在于:所述天线阵列由四条金属传输带(6)和其连接的等腰直角三角形金属贴片(5)构成,金属传输带(6)宽度为2.6mm;每条金属传输带(6)上有15个单位周期,单位周期长度为11mm;将四条金属传输带(6)两两级联起来,通过馈电结构进行馈电。
...【技术特征摘要】
1.一种宽带圆极化高增益漏波天线阵列,其特征在于:包括介质板(3)、金属传输带(6)、金属接地板(7)、长方形槽(4)、等腰直角三角形金属贴片(5)、金属探针(2)和外导体(1);所述介质板(3)上下层分别与所述金属传输带(6)、等腰直角三角形金属贴片(5)和金属接地板(7)紧密贴合,四条金属传输带(6)及其连接的等腰直角三角形金属贴片(5)平行地紧密贴合在介质板(3)上表面,通过金属传输带(6)两两级联在一起,组成天线阵列辐射体结构;所述金属接地板(7)、金属传输带(6)和等腰直角三角形金属贴片(5)为平面结构,所述金属传输带(6)沿着其长度周期性地连接等腰直角三角形金属贴片(5),等腰直角三角形金属贴片(5)的一个锐角与金属传输带(6)在图形上重叠小部分,每个等腰直角三角形金属贴片(5)内都垂直于斜边蚀刻长方形槽(4),一个周期由4个等腰直角三角形金属贴片(5)和四个长方形槽(4)组成,相邻周期的等腰直角三角形金属贴片(5)在图形上重合大于半个直角边的长度,形成天线的辐射体结构;四条金属传输带(6)平行放置,形成宽带圆极化高增益漏波天线阵列;所述金属探针(2)和外导体(1)组成馈电结构,金属探针(2)与天线辐射体结构连接,外导体(1)与金属接地板(7)连接,天线通过馈电结构以侧馈方式馈电。
2.根据权利要求1所述的宽带圆极化高增益漏波天线阵列,其特征在于:每个等腰三角形金属贴片(5)上都蚀刻长方形槽(4),单个周期内金属传输带(6)右边的等腰三角形金属贴片(5)以单位周期中线与单位周期左边的等腰直角三角形金属贴片(5)呈镜像放置。
3.根据权利要求2所述的宽带圆极化高增益漏波天线阵列,其特征在于:单个周期内相邻的等腰直角三角形金属贴片(5)之间按照1/4个波长间隙放置。
4.根据权利要求1所述的宽带圆极化高增益漏波天线阵列,其特征在于:等腰直角三角形金属贴片(5)的直角边设置为4mm;所述金属传输带(6)与等腰直角三角形金属贴片(5)的一个...
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