[实用新型]一种基于共面波导的对地开槽的圆极化天线

说明书

本实用新型公开了一种基于共面波导与对地开槽相结合的圆极化天线，包括置于底层的金属地反射面及其上方的介质基板，所述介质基板上方贴敷有由微带线、主辐射片及金属调控枝节构成的金属贴片，所述金属地反射面在与金属贴片对应区域具有开口。该圆极化天线在2.4~3.6 GHz波段具有良好的圆极化性能，并且通过调控与贴片相连的金属调控枝节，以达到小范围调控改天线的辐射波段的目的，并且在调整得当的情况下可以覆盖WLAN和WiMAX波段。本实用新型体积小，重量轻以及拥有较为简易的平面结构，具有易于制作，工作高效，调控手段多样，屏蔽性好，性能优良等特点。

技术领域

本实用新型涉及一种圆极化天线，特别是一种基于共面波导与对地开槽相结合的圆极化天线，属于微波器件技术领域。

背景技术

随着现在无线技术及微波电路的迅猛发展，天线作为各种无线通信设备中必不可少的元器件，获得了广泛的应用和重要的技术进展。在许多雷达系统、导航系统、卫星系统和遥控遥测等系统中，圆极化天线是一种常用的天线形式。圆极化天线有利于对空间电磁波的接收，同时还能够抑制雨雾反射杂波的干扰。开展低成本、小型化、低剖面的圆极化天线的研究具有重要的实际意义。近年来，随着无线通信的发展，WLAN以及WiMAX这些通信技术被广泛应用，工作于这些频段的天线也引起了人们的高度关注，但是由于人们需求的不断增加及对天线性能的不断追求，设计出多方向性且能节约时间空间资源的天线具有一定的理论价值和现实作用。目前，圆极化天线在宽频带、小型化、高增益等方面面临着各式各样的挑战。共面波导技术(CPW)馈电的平面天线由于其易于和有源器件集成、易于实现宽频带和直连、感性耦合和容性耦合多种馈电方式，近年来受到广泛的关注和研究。而利用微带线技术做成的天线具有质量轻、体积小、易于馈电、易于与载体共形等特点，也在微波集成电路、天线和天线阵列中得到广泛应用。这两种技术的独特之处恰恰成为了圆极化天线领域的研究热点。但是两种技术也暴露出各自的不足和劣势。共面波导损耗较大，不易于天线的辐射增益，微带线频带窄，不易拓展其带宽。现如今一般的圆极化天线多采用单一的贴片馈电，或是单纯的共面波导馈电方式，导致天线的性能不够优质。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，而提供一种基于共面波导与对地开槽相结合的圆极化天线，通过表面的微带传输和上层贴片与金属地反射面的波导效果实现增加带宽，提高增益，并且通过枝节的调控以及合理的参数优化可以使得该天线的方向性和圆极化特性得到增强，最终在WLAN和WiMAX波段实现大范围覆盖。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种基于共面波导与对地开槽相结合的圆极化天线，包括置于底层的金属地反射面及其上方的介质基板，所述介质基板上方贴敷有由微带线、主辐射片及金属调控枝节构成的金属贴片，所述金属地反射面在与金属贴片对应区域具有开口。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述金属贴片中的主辐射片呈C字扇形圆环结构，所述C字扇形圆环结构沿其内圆周开有呈V形的径向槽，且C字扇形圆环结构的一侧末端沿外圆周延伸出条状的金属可调控枝节。

进一步的，所述V形径向槽由两个矩形结构组合而成，二者之间具有116.5°夹角，第一矩形结构的长度为6mm，宽度为0.6mm，第二矩形结构的长度为4mm，宽度为0.8mm。

进一步的，所述V形径向槽以C字扇形圆环结构的内圆心为中点呈中心对称。

进一步的，所述C字扇形圆环结构为长度为9mm绕基板中心275.5°所扫过的面积，所述金属调控枝节是长度为11mm，宽度为2mm矩形金属片。

进一步的，在所述C字扇形圆环结构上远离金属调控枝节的一侧通过微带线连接有波长阻抗转换器，且所述微带线置于金属地反射面的中心线上。

进一步的，所述金属地反射面开有五个可调矩形槽，第一矩形槽设置于所述金属地反射面的上方，第二、三、四、五矩形槽两两组合，以微带线为中心线左右对称分布。