[发明专利]一种基于弯折T形旋转结构的定向圆极化天线

说明书

本发明公开了一种基于弯折T形旋转结构的定向圆极化天线，属于机械结构设计技术领域。包括介质基板、设置在介质基板上方的四个弯折T形辐射单元，设置在辐射单元下耦合馈电的多L形探针，设置在介质基板下面的接地面，以及支撑四个弯折T形辐射单元的四个泡沫柱，多L形探针下端通过同轴馈电与连接器的内导体相连接，连接器的外导体与接地面连接。本发明是一种基于弯折T形旋转结构的定向圆极化天线，采用多L形探针馈电结构，多弯折T形辐射单元，以及泡沫柱支撑起辐射贴片融合设计，有效地实现了圆极化、定向性和小型化的设计。

技术领域

本发明属于机械结构设计技术领域，具体涉及一种基于弯折T形旋转结构的定向圆极化天线。

背景技术

着移动通信事业在全世界范围内的迅猛发展，给我们的日常生活带来了方便和快捷。现在人们对移动通信的要求已不仅仅局限于语音信号的传输，对数据、图像、动画和视频等多媒体信号的要求越来越迫切，并且对信号传输质量的要求也越来越高。随着空间技术和通信领域的发展，圆极化天线以他强大的优势，在无线领域中发挥着重要作用。线极化波容易在传输环境中发生极化偏转造成衰减，圆极化波遇到障碍物会反向，直射波和反射波会有极化隔离。圆极化波具有很强的抗干扰能力和防雨雾能力，在民用和军用领域被广泛使用。随着通信、遥控、遥测技术的发展，雷达应用范围的扩大以及对高速目标在各种极化方式和气候条件下跟踪测量的需要，单一极化方式已经难以满足要求，圆极化天线的应用就显得十分重要。在雷达中使用圆极化天线可以抗云、雨的干扰；在电子对抗中，使用圆极化天线可以干扰和侦察敌方的各种线极化和椭圆极化方式的无线电波；在剧烈摆动或滚动的飞行器上装置圆极化天线，可以在任何状态下都能收到信息；在航空、航天通信及遥测、遥感设备中采用圆极化天线，除可减小信号漏失外，还能消除由电离层法拉第旋转效应引起的极化畸变影响。可见，圆极化天线在机载、雷达、电子对抗、遥测、遥感等方面的应用前途是相当广阔的。相对于线极化天线，圆极化天线更有优势。研究圆极化天线的主要意义在于：

圆极化天线可接收任意线极化来波，并且圆极化天线辐射波可由任意线极化天线收到，故电子侦察和干扰中普遍采用圆极化天线；由于圆极化天线的极化正交性，即天线若辐射左旋圆极化波，则只接收左旋圆极化波而不接收右旋圆极化波；反之亦然，所以在通信领域极化分集工作和电子对抗等应用中圆极化天线被广泛应用；圆极化波入射到对称目标(如平面、球面等)时旋向逆转，因此圆极化天线应用于移动通信时等能抑制雨雾干扰和抗多径反射。

Shing-Lung Steven Yang等人在2008年提出一种L形宽缝圆极化天线，该天线由介质基板，介质基板上方的L形天线，介质基板下面的接地面以及下方的反射板组成。在L行馈线的末端添加一个短路通路，将馈线连接到接地面，这样可以减少馈线的长度并且产生圆极化波。但是该天线的尺寸较大，并且交叉极化较大。Ka Ming Mak and Kwai Man Luk在2009年提出一种蝴蝶结形贴片的圆极化天线结构，该天线由三层结构组成，最下层是介质基板以及馈电网络，上层是由两个短接蝴蝶结形状的贴片构成，最上层是两个电偶极子。该天线的尺寸较大，剖面高，不易于集成。Yi Liu等人在2015年提出一种类风车形圆极化天线，该天线由中心圆形辐射贴片以及四个弯折矩形辐射贴片组成，该天线通过中心圆形贴片作为单极子和四个弯曲分支矩形贴片作为电流回路，使天线成为圆极化天线。然而该天线是双层天线，剖面相对较高，并且天线带宽性能并不是很好，不易于集成。

发明内容

本发明的目的在于提供实现定向性设计、圆极化天线设计和多频带设计的具有尺寸小，便于灵活设计的一种基于弯折T形旋转结构的定向圆极化天线。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

一种基于弯折T形旋转结构的定向圆极化天线，包括介质基板、设置在介质基板上方的四个弯折T形辐射单元，设置在辐射单元下耦合馈电的多L形探针，设置在介质基板下面的接地面，以及支撑四个弯折T形辐射单元的四个泡沫柱，多L形探针下端通过同轴馈电与连接器的内导体相连接，连接器的外导体与接地面连接。