[发明专利]一种宽带高增益双圆极化贴片天线

说明书

本发明公开了一种宽带高增益双圆极化贴片天线，包括地板层、馈电网络、方形贴片阵列以及从上而下依次放置的上层介质基片、中层介质基片、下层介质基片，且三者之间用介质框架隔离支撑；方形贴片阵列贴合在上层介质基片和中层介质基片的下表面；每个方形贴片阵列中包括两行两列排布的四个方形单元；地板层位于下层介质基片的上表面；馈电网络刻蚀于下层介质基片的下表面；地板层上蚀刻有八条辐射缝隙；馈电网络包括定向耦合器、六个功分器、空气电桥。馈电网路将输入信号分为八路信号并馈入辐射缝隙，并由辐射缝隙向上对方形贴片阵列馈电，最终由中层及上层辐射实现天线辐射作用。本发明利用印刷电路工艺实现了宽带宽，高增益的双圆极化天线。

技术领域

本发明涉及一种宽带高增益双圆极化贴片天线，属于无线通信领域。

背景技术

随着无线通信、射频识别、雷达等技术的飞速发展和应用范围的扩大，作为微波、毫米波系统的前端，天线需要在各种极化方式和恶劣气候条件下工作，单一极化方式已经越来越不能满足实际应用的需求。

圆极化波由等幅、相位相差90度的线极化波叠加而成；线极化波也可以由旋向不同圆极化波叠加而成。所以，不同取向的线极化波都可以用圆极化天线接收到，同时圆极化波具有抗云雨衰减、抗多径衰减等特点。这使得圆极化天线在移动通信、高速移动物体远程控制、雷达探测等方面得到广泛应用。

通信、雷达系统的高度集成设计能够有效减小系统的体积，降低因分立模块间转接引入的额外损耗和系统功耗，是各种系统今后发展必然趋势。天线作为通信系统的前端，在设计过程中需要充分考虑与外部电路和结构的互联。而在现有技术中，天线很少兼具带宽宽、高增益、平面化并且可以同时支持双圆极化的。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种宽带高增益双圆极化贴片天线本，本发明在1.98GHz-2.2GHz频段内具有增益高、辐射效率高、带宽宽的特点，并且可实现双圆极化。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种宽带高增益双圆极化贴片天线，包括从上而下依次放置的上层介质基片2、中层介质基片4、下层介质基片7；所述上层介质基片2、中层介质基片4、下层介质基片7之间采用介质框架13进行隔离支撑；

在上层介质基片2和中层介质基片4的下表面均设置有方形贴片阵列；每个方形贴片阵列中包括四个方形单元，所述四个方形单元呈两行两列排布，并且每个方形单元呈45度放置；

所述下层介质基片7的上表面设置有地板层6；所述下层介质基片7的下表面刻蚀有馈电网络12；所述地板层6上蚀刻有八条辐射缝隙；每两条辐射缝隙为一组，每组中两条辐射缝隙呈90度角设置；

所述馈电网络12包括定向耦合器11、六个功分器9、空气电桥10；每个功分器均为一路输入两路输出；输入信号由定向耦合器的左右输入端口馈入；输入信号能够经过定向耦合器11分为第一路输出信号和第二路输出信号，所述第一路输出信号能够通过第一功分器变为两路输出信号，第二路输出信号能够通过第二功分器变为两路输出信号；由第一功分器输出的一路输出信号能够通过第三功分器，另一路输出信号能够通过第四功分器；由第二功分器输出的一路输出信号能够通过第五功分器，另一路输出信号能够通过第六功分器；由第三功分器、第四功分器、第五功分器、第六功分器最终输出的共八路输出信号，其八路输出末端为微带枝节8结构；由第三功分器的一路输出的微带枝节与第五功分器的一路输出的微带枝节组合，所述第三功分器与第五功分器的另一路输出的微带枝节组合；由第四功分器的一路输出的微带枝节与第六功分器的一路输出微带枝节组合；所述第四功分器和第六功分器的另一路输出的微带枝节组合；每组微带枝节组合与一组辐射缝隙组合的垂直投影与中层介质基片上的方形单元重合；第一功分器输出的其中一路输出信号与第二功分器输出的其中一路输出信号的交叉处为空气电桥10。

进一步的，所述功分器为威尔金森功分器。