[发明专利]一种紧凑型高增益全向圆极化天线

说明书

本发明涉及一种紧凑型高增益全向圆极化天线，通过一分四的T型平行带线功分网络给天线各部分馈电，实现了天线的小型化，使用两个周期加载平行带线构成的全向水平极化环天线、两个全向垂直极化对称振子天线，并在结构上对称放置，实现了天线高增益紧凑型的特点。

技术领域

本发明属于天线技术领域，具体为一种高增益全向圆极化天线。

背景技术

随着无线电通信系统的快速发展，简单的线极化天线已经很难满足通信系统的要求，更多的圆极化天线被广泛地应用到通信系统中。全向圆极化天线由于其全向辐射图和圆极化属性而引起了极大的关注。全向辐射使一个天线覆盖面积大，从而简化系统的配置；圆极化属性可以确保接收天线和发射天线之间的自由对准，避免极化失配的状况出现；全向圆极化辐射特性保证无线接入可以在任何地方实现，并减轻诸如由物体周围和地面之间的许多散射引起的多径反射等。因此，全向圆极化天线广泛应用在射频识别(RFID)，无线局域网(WLAN)，全球定位系统(GPS)等无线系统中。现有的全向圆极化天线不能兼并紧凑、高增益的性能。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决现有技术中全向圆极化天线在高增益情况下的小型化问题，本发明提出一种紧凑型高增益全向圆极化天线。通过一分四的T型平行带线功分网络给天线各部分馈电，实现了天线的小型化，使用两个周期加载平行带线构成的全向水平极化环天线、两个全向垂直极化对称振子天线，并在结构上对称放置，实现了天线高增益紧凑型的特点。

技术方案

一种紧凑型高增益全向圆极化天线，其特征在于包括第一导电条带、第二导电条带、垂直介质基板、第三导电条带、上水平介质基板、第一金属通孔、第四导电条带、下水平介质基板、第五导电条带、第六导电条带和第七导电条带；下水平介质基板与上水平介质基板结构相同，对称插入垂直介质基板上，馈电相位相差180°；第一导电条带和第二导电条带分别位于上水平介质基板的上下两表面，组成周期性间隔的平行带线；第三导电条带和第六导电条带分别位于垂直介质基板的上下两表面，组成平行带线馈电网络，给上水平介质基板和下水平介质基板上的平行带线馈电；垂直介质基板的上下两表面都印有偶极子的臂第四导电条带和第七导电条带，第四导电条带与第三导电条带连接，第七导电条带与第六导电条带连接，偶极子的臂两面通过第一金属通孔相连，第三导电条带的末端与同轴线的内芯相连，同轴线的外皮与第五导电条带连接，第五导电条带通过第二金属通孔与下层的第六导电条带相连接。

所述的平行带线的内圆离圆心13.5mm，宽度为4mm，每段带线所在圆弧对应的圆心角均为54°。

所述的平行带线馈电网络总长为一个波长，保证了每个单元相位不同。

所述的第一水平介质基板、第二水平介质基板和垂直介质基板的相对介电常数均为2.65，厚度为1mm。

有益效果

本发明提出的一种紧凑型高增益全向圆极化天线，实现了在方位面上的全向圆极化紧凑高增益的性能，在天线底部将平行带线转移到微带线的结构，以消除同轴电缆的不平衡电流。此外，天线可以看作是两个单元组成的阵列，因此实现了高增益特性，而且天线布局紧凑，整体尺寸较小。

第三导电条带和第六导电条带组成的平行带线馈电网络结构紧凑，且在底部有平衡结构如图所示第六导电条带；上水平介质基板和下水平介质基板对称放置，以实现更好的全向特性；第一馈电口在天线底部，同轴电缆对天线全向特性的影响大大降低。

附图说明

图1本发明立体结构图：(a)整体天线视图(b)全向环天线视图

图2本发明平面图。(a)前视图(b)后视图

图3本发明馈电网络平面图

图4全向环天线表面电流分布图