[发明专利]椭圆偏振或圆偏振电介质块天线

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种椭圆偏振(elliptically 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)辐射图(radiation pattern)的圆偏振(circularly polarized，CP)电介质块天线。

背景技术

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增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 for receiving circularly polarized wave)”的日本专利文献JP3848603(B2)(发明人为M.Ikeda与H.Nakano)揭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一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。这是一种复杂的制造结构。

2010年1月19日公开、名称为“圆偏振低风载全向天线设备及方法(Circularly polarized low wind load omnidirectional antenna apparatus and method)”的美国专利文献US7649505(B2)(发明人为J.L.Schadler)，揭示了一种圆偏振、全向、共馈塔式(corporate-feed pylon)天线，其在每个阵元(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。所述辐射器与横肋条(crossbrace)一体形成，并通过合并了调谐叶片(tuning paddle)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)(发明人为M.Takahashi)揭示了一种用于移动电话无线电通信系统基站的天线结构。该天线在一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-polarized dielectric resonator antenna)”的美国专利文献US7541998(B1)(发明人为T.H.Chang与J.F.Kiang)揭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(Broadband circularly polarized dielectric resonator antenna)”的美国专利文献US5940036(A)(发明人为M.B.Oliver和Y.M.M.Antar)揭示了一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。