[发明专利]一种差分圆极化定向天线

说明书

本发明公开了一种差分圆极化定向天线，包括介质基板、位于介质基板下方的地板以及相互平行的第一同轴线和第二同轴线；所述介质基板上设有两个90度相移贴片和四个辐射贴片，四个辐射贴片绕介质基板中心依次排布在介质基板的下表面，且相互之间镜像对称；所述第一同轴线、第二同轴线上端的内导体分别与两个90度相移贴片连接，外导体分别与其中两个对角设置的辐射贴片连接，第一同轴线和第二同轴线的下端穿过地板。本发明具有两对偶极子、圆极化和差分特性，且具有较宽的阻抗带宽和轴比带宽，较大的增益，能够满足LTE手机基站天线应用于1.61Ghz～2.8Ghz的宽带高速无线通讯系统的要求。

技术领域

本发明涉及一种圆极化天线，尤其是一种差分圆极化定向天线，属于无线移动通信技术领域。

背景技术

在无线通信特别是移动通信领域，多径效应和极化失配都严重影响到通信效率和通信质量，如何降低多径效应和极化失配一直是研究的热点问题，圆极化天线作为一种解决方案，使多径效应和极化失配可以得到有效地降低。

而差分天线可以直接与差分电路集成，减少系统的能量损耗，有利于系统的高度集成和小型化，并且差分天线具有共模抑制，低交叉极化以及高度的端口隔离等特性，因此差分天线也成为天线领域研究的重要方向。

差分圆极化天线兼具差分天线和圆极化天线的优势，使得它特别适用于LTE移动通信领域。而对于已知的差分圆极化天线，轴比带宽较窄，并不能覆盖LTE的所有频段，使其发展受到限制。

据调查与了解，已经公开的现有技术如下：

2011年5期的《大众科技》，张一治和张晓波发表题为“差分馈电圆极化微带天线的设计”的文章中提出了一种差分圆极化天线。该文章采用双馈电形成差分馈电的双层贴片微带天线来实现圆极化辐射，该差分圆极化天线阻抗带宽可以达到39.5％，3dB轴比带宽可以达到中心频率的15％，在操作频带范围内，天线的增益稳定在8.7dBi。但这种现有技术仍没解决轴比带宽窄的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种差分圆极化定向天线，该天线具有两对偶极子、圆极化和差分特性，且具有易加工、结构简单、体积小、成本低、频带宽的特点，可以应用于1.71～2.17GHz的LTE的手机基站中。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种差分圆极化定向天线，包括介质基板、位于介质基板下方的地板以及相互平行的第一同轴线和第二同轴线；所述介质基板上设有两个90度相移贴片和四个辐射贴片，四个辐射贴片绕介质基板中心依次排布在介质基板的下表面，且相互之间镜像对称；所述第一同轴线、第二同轴线上端的内导体分别与两个90度相移贴片连接，外导体分别与其中两个对角设置的辐射贴片连接，第一同轴线和第二同轴线的下端穿过地板。

进一步的，所述四个辐射贴片均为内部挖去五边形槽的五边形贴片。

进一步的，所述两个90度相移贴片分别为第一90度相移贴片和第二90度相移贴片；

所述第一90度相移贴片包括依次连接的第一正方形部、第一长方形部、第一270度圆环部、第二长方形部和第三长方形部；

所述第二90度相移贴片包括依次连接的第二正方形部、第四长方形部、第五长方形部、第二270度圆环部、第六长方形部、第七长方形部和第八长方形部。

进一步的，所述第一正方形部、第一长方形部、第一270度圆环部、第二长方形部和第三长方形部均设置在介质基板的上表面；

所述第二正方形部、第四长方形部、第七长方形部和第八长方形部设置在介质基板的上表面，所述第五长方形部、第二270度圆环部和第六长方形部设置在介质基板的下表面。

进一步的，所述第一正方形部和第二正方形部关于介质基板的上表面中心镜像对称。