[发明专利]一种带开路枝节的圆极化矩形环天线

说明书

本发明公开一种带开路枝节的圆极化矩形环天线，包括介质板和位于介质板上的矩形环，矩形环中第一矩形短边和第二矩形长边的连接端接一突出枝节，第三矩形短边和第四矩形长边的连接端接另一个突出枝节，两个突出枝节平行，第一矩形短边的另一端接一馈线，第四矩形长边的另一端接另一馈线；两条馈线与对应连接的矩形边所成夹角为135度；突出枝节呈蛇形状，突出枝节长度相等且弯折尺寸相同，突出枝节和与之相邻矩形长边构成微扰单元，调整矩形环各边的长度以及突出枝节的弯折尺寸获得90度相位差，使天线获得圆极化特性。本天线用环形天线及利用单馈电的特点，舍去了复杂功分网络的累赘，又能使天线的尺寸更小，结构更加简单，同时又实现圆极化的特性。

技术领域

本发明涉及带开路枝节的圆极化矩形环天线的领域，更具体地，涉及一种带开路突出枝节的圆极化矩形环天线。

背景技术

天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作，因而天线广泛用于生活的各个领域。

在社会生活中通信地位的重要性逐渐升高，作为无线通信眼睛的天线直接影响着通信的质量和效率。随着科学技术和社会的不断发展，对天线的要求也越来越高，普通的线极化天线已经很难满足人们的需要，圆极化天线的应用越来越广泛。被广泛使用在通信、雷达、电子侦探和电子干扰等各个方面，因而研究圆极化天线具有重要的社会效益及经济和军事效益。

传统的圆极化天线设计的馈电法大致分为三类：1、单馈法，2、多馈法，3、多元法。采用单馈法的天线结构简单成本低，但采用单馈法的天线带宽窄，极化性能差；采用多馈法的天线反射系数和圆极化带宽较好，轴比好，但天线网络复杂，尺寸较大，不便于在便携式设备上集成；采用多元法的天线类似天线阵，辐射增益高，但这种天线不仅结构复杂而且尺寸大成本高同时也不便于在便携式设备上集成。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种带开路枝节的圆极化矩形环天线。该天线结合单馈法和多馈法的优点，并且克服其不足，采用突出枝节的结构产生90°的相位差的矩形环天线，既舍去了复杂功分网络的累赘，又能使天线的尺寸缩小，结构更加简单；且由于该天线共面的特性，还能便于在便携式设备上集成。

为实现上述要求，采用的技术方案如下：

一种带开路枝节的圆极化矩形环天线，包括介质板和位于介质板上表面的矩形环，矩形环包括顺次连接的第一矩形短边、第二矩形长边、第三矩形短边和第四矩形长边，其中第一矩形短边和第二矩形长边的连接端接有一突出枝节，第三矩形短边和第四矩形长边的连接端接有另一个突出枝节，两个突出枝节平行，第一矩形短边的另一端接有一条馈线，第四矩形长边的另一端接有另一条馈线；其中两条馈线与对应连接的矩形边所成夹角为135度；

两个突出枝节长度相等，且呈蛇形状；突出枝节的弯折尺寸相同，基于矩形环的中心对称，蛇形状突出枝节和与之相邻矩形长边构成微扰单元，调整矩形环各边的长度以及当突出枝节为蛇形状时，两个蛇形状突蛇形状突出枝节的弯折尺寸能获得90度相位差，使得天线获得圆极化特性。

蛇形状突出枝节的总长度以及弯折尺寸对阻抗匹配带宽以及轴比带宽都有重要影响，其中矩形环的长度同时也主要影响天线的谐振频点。采用上述带缺口的矩形环能够是的天线获得更好的匹配。该天线能够采用一定弯折尺寸的蛇形线，相比直线有一定缩小尺寸的优势。采用较长的平行传输线，在不完整的矩形金属条的宽度小于1mm的情况下更好的匹配以及影响轴比带宽。

优选的，该天线采用在介质基板与之成45度的切口上馈电，保证天线的阻抗匹配以及相位同步，该天线采用SMA接头馈电。

优选的，所述矩形环各边的宽度小于1mm。

优选的，所述矩形环、馈线和突出枝节位于同一个平面，有利于某些便携式设备的共面要求。