[发明专利]一种宽带多重极化可重构全向天线

说明书

本发明公开了一种宽带多重极化可重构全向天线，包括上下两个介质基板、水平环、单极子、宽带馈电网络、L型微带线和阻抗匹配网络。所述单极子由顶层加载和4根完全相同的短路柱以及锥形馈电结构组成，所述顶层加载印制在上面的介质基板背面，所述4根完全相同金属短路钉和锥形馈电结构位于上下两个介质基板中间，所述水平环印制在下面介质基板背面，所述宽带馈电网络、L型微带线和阻抗匹配网络相连并位于下面截止基板正面。本天线可在1.7‑2.2GHz频段内实现水平、垂直、圆极化三种极化方式的可重构。

技术领域

本发明涉及移动通信天线领域，具体涉及一种宽带多重极化可重构全向天线。

背景技术

随着科学技术的进步，人们对信息的需求量前所未有地增加，使得通信技术得到突飞猛进地发展。作为通信领域的一个重要分支，无线通信因其摆脱了对物理传输线的依赖，在国防、民生等各个领域得到了广泛应用。而天线是无线电设备的信息出入口，天线性能的优劣直接影响整个无线通信系统的通信质量。

相比于普通天线，极化可重构天线可以提高空间自由度以便于提高无线通信系统的系统容量，提高频谱利用率，改善通信系统的传输速率。另外，极化可重构天线对于多径效应造成的信号衰落也有一定的抑制作用，提高系统对干扰信号的免疫能力。

全向天线是指在水平面360°均匀辐射，垂直面内有一定波束宽度的天线，故其发射的信号可以被水平面任意方位的接收端接收，同时可接收水平面各个方向的信号，在通信系统中一般应用于大范围覆盖、点对多点通信系统中。

目前的全向极化可重构天线多是通过动态改变天线辐射体或改变馈电网络的馈电路径两种方法实现全向极化可重构。前者将控制极化方式的射频开关置于天线辐射体上，后者将可控射频开关设置于馈电结构上。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种宽带多重极化可重构全向天线。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种宽带多重极化可重构全向天线，所述天线包括：上层介质基板、下层介质基板、单极子4，所述单极子4包括顶层加载12、4个完全相同的金属短路钉和锥形馈电结构13，所述上层介质基板的背面印制有单极子4的顶层加载12，所述下层介质基板的背面印制有由四个印刷偶极子组成的水平环1，所述下层介质基板的正面印制有为所述水平环1馈电的宽带馈电网络2、L型微带线和使水平极化、垂直极化、右旋圆极化覆盖同一频段的阻抗匹配网络3；

所述单极子4位于所述水平环1的正上方中间位置，所述单极子4由所述锥形馈电结构13馈电，所述锥形馈电结构13紧贴于所述顶层加载12并位于所述顶层加载12和所述下层介质基板之间，4个金属短路钉与上、下层介质基板中心连线平行并以该中心连线为圆心等半径均匀间隔设置，连接上、下层介质基板的金属部分。

进一步地，所述顶层加载12中间开有一个环形缝隙14，所述锥形馈电结构13的上部开口的半径与所述环形缝隙14的内径相同，所述锥形馈电结构13的下部与一个金属探针15相连，通过所述金属探针15连接到所述阻抗匹配网络3上。

进一步地，所述水平环1为全平面化，由4个完全相同的弧形印刷偶极子绕水平面原点均匀分布而成，相邻的偶极子两臂之间设置有四条槽线，分别为第一槽线6A、第二槽线6B、第三槽线6C、第四槽线6D。

进一步地，所述宽带馈电网络2包括4个阻抗变换器8，每个阻抗变换器8由一根弯曲设置的微带线构成，所述L型微带线包括第一L型微带线7A、第二L型微带线7B、第三L型微带线7C和第四L型微带线7D，各个L型微带线的末端开路，另一端分别与四个阻抗变换器8相连，四个阻抗变换器8的弯曲设置的微带线由四路首先汇聚为两路，然后由两路汇聚为一路，并通过该汇聚的最后一路与所述阻抗匹配网络3相连。