本发明专利技术提供一种椭圆偏振(EP)电介质块天线，介绍其形成方法、相关的电子设备以及电介质块。该天线包括：线偏振(LP)电介质块天线以及与该LP电介质块天线集成的波偏振器。所述波偏振器将LP电介质块天线的LP波转换成EP波或圆偏振(CP)波。所述波偏振器通过在电介质块表面上加工斜槽而直接与LP电介质块天线集成为一体。这提供了一种非常紧凑的具有宽边或全向辐射图的EP或CP天线。该EP或CP天线通过可直接连接至同轴线缆的袖珍A型(SMA)接头的内导体激励，馈电网络非常简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及ー种椭圆偏振(el liptical Iy polarized, EP)电介质块天线(dielectric block antenna),尤其涉及一种具有宽边(broadside)或全向(,omnidirectional)福射图 eradiation pattern)的圆イ厕振(circularly polarized, CP)电介质块天线。
技术介绍
通常,线偏振(linearly polarized, LP)波可以通过使用波偏振器转变成椭圆偏振(EP)或圆偏振(CP)波。因此，通过将波偏振器附加至LP天线上来得到EP或CP天线在理论上是可行的。然而，附加外部偏振器必然会増加所得到天线的大小和复杂度，无法令人 满意。2006年11月22日公开、名称为“用于接收圆偏振波的天线(Antenna forreceiving circularly polarized wave) ” 的日本专利文献 JP3848603 (B2)(专利技术人为M. Ikeda与H. Nakano)掲示了一种用于接收圆偏振波的天线。该天线包括由极子与将所述极子一端接地的接地板组成的单极子天线，和布置在所述单极子天线周围的偏振转换装置。所述偏振转换装置由多个螺旋状导体组成，这些螺旋状导体与所述极子隔开ー特定距离并螺旋形地环绕在所述极子周围，它们的一端接地到所述接地板。所述螺旋状导体按一致的角度间隔布置在极子周围。这是ー种复杂的制造结构。2010年I月19日公开、名称为“圆偏振低风载全向天线设备及方法(Circularlypolarized low wind load omnidirectional antenna apparatus and method)” 的美国专利文献US7649505(B2)(专利技术人为J. L. Schadler)，掲示了一种圆偏振、全向、共馈塔式(corporate-feed pylon)天线，其在姆个阵元(bay)中使用多个螺旋形导向(helically-oriented)的双极子,并包含一个结构简单的垂直与对角线支撑装置，用于提供一个足够牢固的框架来支承外部施加的机械顶部负载。每个阵元中的辐射器安装于垂直支撑内。所述福射器与横肋条(crossbrace) —体形成,并通过合并了调谐叶片(tuningpaddle)的歧管馈带(manifold feed strap)来馈电(feed)。单独一个圆柱形天线罩包围辐射部以及垂直支撑件。这也是一种复杂的制造结构。1997年9月5日公开、名称为“天线(Antenna) ”的日本专利文献JP9232835 (A)(专利技术人为M. Takahashi)掲示了一种用于移动电话无线电通信系统基站的天线结构。该天线在ー支撑极子的表面上具有外护套(outer sheath)。在该外护套中形成有与无线电通信系统工作频率相对应的多个槽(slot)，这些槽的作用类似无线电波辐射装置。支撑极子以及外护套由来自基站的馈电装置激励。基站的无线电波从外护套中形成的槽均匀地辐射。这一天线结构仅限用于诸如基站等类的大尺寸天线。前述三种天线结构均未采用电介质谐振器或电介质块。2009年6月2日公开、名称为“圆偏振电介质谐振器天线(Circularly-polarizeddielectric resonator antenna) ” 的美国专利文献 US7541998 (BI)(专利技术人为 T. H. Chang与J. F. Kiang)掲示了一种圆偏振电介质谐振器天线(DRA)。该天线包括基板、威尔金森功率分配器(Wilkinson power divider)、移相器、接地平面以及电介质谐振器,其中所述移相器连接至所述威尔金森功率分配器。电介质谐振器放置在接地平面上，包括电介质主体以及布置在基板上方的槽。该天线通过使用槽来增加线性辐射带宽，并通过使用威尔金森功率分配器来收发圆偏振电磁波。1999年8月17日公开、名称为“宽带圆偏振电介质谐振器天线(Broadbandcircularly polarized dielectric resonator antennaパ，的美国专利又献 US5940036 (A)(专利技术人为M. B. Oliver和Y. Μ. M. Antar)掲示了ー种使用单馈电及电介质谐振器的能够生成或接收圆偏振波的辐射天线。所述电介质谐振器沿两个轴的尺寸稍有不同。通过在两个不同的位置放置探针(probe),能够分别产生对应两个正交模(orthogonal mode)的偏振辐射。当馈电大体上位于这两个位置之间时，两个正交模被同时激发。1990年2月20日公开、名称为“平面双偏振天线(Planar dual polarizationantenna) ” 的美国专利文献 US4903033 (A)(专利技术人为 C. H. Tsao,、Y. Hwang,F. J. Kilbu rg 以及F. J. Dietrich)掲示了一种可同时用于发送和接收微波_频率信号的微波_频率微带天线，其具有双正交偏振分量。该分量可以是线偏振或圆偏振的。辐射贴片制作在第一电介质上。接地平面邻接第一电介质并刻有两个彼此互成直角的狭长型的耦合孔缝(couplingaperture)。第二电介质邻接接地平面并在其上制有两个大体上相同并互成直角的导电平面馈电网络。为了增加天线的带宽，可以在第一电介质与接地平面之间插入至少ー个附加可选的具有导电贴片的电介质层。可以使用弯折线偏振器(meanderline polarizer)或3dB 90DEG的混合式耦合器将线偏振转换成圆偏振。1997年I月21日公开、名称为“带有辐射喇叭的多功能天线组件(Multifunctionantenna assembly with radiating horns) ” 的美国专利文献 US5596338 (专利技术人为T.M. Smith)掲示了ー种整体构建的天线单元组件，用于在环地卫星上传输。每个元件包括带有对置弓状侧壁的喇叭形辐射器；矩形波导馈电；以及将馈电与喇叭喉部互连的过渡件。该组件服务于电磁频谱内的多个通信带部分。各喇叭的喉部尺寸分别针对各通信带部分的特定频率来设定。天线元件可以为卫星提供遥测及控制功能。喇叭的并排布置使得通用弯折线偏振器可以用来针对每个天线元件将线偏振波转换成圆偏振波。在这后四篇參考文献中，US7541998及US5940036利用了电介质元件，但它们仅能产生宽边辐射，而US4903033和US5596338将外部偏振器置于LP天线周围，是以增加天线整体尺寸为代价来实现CP辐射。作为技术背景納入本专利技术主题考虑的參考文献包括2010年3月11日公开、名称为“天线装置(Antenna device) ”的日本专利文献JP2010056828(A)；2009年6月18日公开、名称为“圆偏振全向内置信号增强器装置及方法(Lircularly polarized omnidirectional in-building signal booster apparatus andmethod) ” 的美国专利文献 US2009156118(A1)(专利技术人为 J. L. Schadler)；2009年5月21本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.03.25 US 13/071,7141.一种椭圆偏振电介质块天线，包括 线偏振电介质块天线；以及 波偏振器，其与所述线偏振电介质块天线集成为一体，其中该波偏振器将所述线偏振电介质块天线的线偏振波转换成椭圆偏振波。2.如权利要求I所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述波偏振器与所述线偏振电介质块天线的电介质块集成为一体。3.如权利要求2所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述波偏振器包括在所述线偏振电介质块天线的所述电介质块中形成的ー个或多个槽，所述ー个或多个槽的每ー个与所述线偏振电介质块天线的偏振方向成ー倾斜角。4.如权利要求3所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述波偏振器包括在所述线偏振电介质块天线的所述电介质块中形成的两个或更多个槽。5.如权利要求4所述的椭圆偏振电介质块天线，其中在所述线偏振电介质块天线的所述电介质块中形成的两个或更多个槽与所述线偏振电介质块天线的偏振方向成不同的倾斜角。6.如权利要求4所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述波偏振器包括在所述线偏振电介质块天线的电介质块中形成的多个槽，每个槽被形成于所述电介质块的各个面上。7.如权利要求6所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述多个槽形成于所述电介质块的各个侧面上并与穿过所述电介质块剩余两个无槽面的轴成ー倾斜角，所述轴与所述线偏振电介质块天线的偏振方向平行。8.如权利要求6所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述多个槽的每ー个完整地延伸跨过其所在的所述电介质块的各个面。9.如权利要求6所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述电介质块包括电介质材料的长方体块。10.如权利要求9所述的椭圆偏振电介质块天线，其中所述波偏振器包括在所述电介质块中形成的四个槽，所述四个槽形成于所述长方体块的各个侧面上并与穿过所述长方体块剩下两个无槽面的轴成ー倾斜角，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁国华，潘咏梅，陆凯，
申请(专利权)人：香港城市大学，
类型：发明
国别省市：
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