[发明专利]一种宽带宽角轴比圆极化贴片天线

说明书

本发明属于天线技术领域，公开了一种宽带宽角轴比圆极化贴片天线；包括辐射体、一分四馈电网络两部分；辐射体由印刷在第一介质板上的4个相同规格的Y型耦合结构和圆形辐射片、印刷在第二介质板上的地、地四周均匀分布的6个相同规格的L型寄生枝节和4个起支撑作用的介质柱构成；馈电网络由印刷在第三介质板上的二级级联的Wilkison功分器和90°移相器构成。本发明采用耦合方式对圆形辐射贴片进行馈电，网络采用印刷在介质上的多级级联形式的Wilkison功分器和90°移相器，其加工容易，剖面低，重量轻，工作带宽宽，可以应用于导航系统等。

技术领域

本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种宽带宽角轴比圆极化贴片天线。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：微带贴片天线是由一层或多层印刷在介质板上的导体薄片组成的天线，具有质量轻，体积小，剖面低，易于加工，易于与载体共形安装等特点，因此在微波集成电路、天线与天线阵列中被广泛应用。其辐射器印刷在介质板的一侧，另一侧印刷金属地板，这样的天线结构简单，易于加工，但是其工作带宽很窄，性能受介质基板的影响较大，而目前军用和民用的通信系统都要求天线的工作带宽宽。显然，窄带的微带天线并不能很好的满足这样的性能要求。通常，利用微带线或同轴对天线辐射贴片进行馈电，在导体贴片与接地板之间激励起电磁场，并通过贴片四周与地之间的缝隙向外辐射。但是此种馈电方式并不能很好的展宽天线的工作带宽。通过贴片上开双十字槽、加载寄生枝节和增加空气层等改造天线结构的方式来实现天线辐射阻抗匹配来达到展宽带宽的目的，可实现阻抗带宽20％～70％不等。通过采用耦合馈电的方式也可以很好的增加天线的带宽，达到增加天线的阻抗带宽的效果。

微带天线实现圆极化轴比带宽窄的原因在于维持其圆极化纯度难，根据其作用原理大概可以分为增加寄生单元、减小天线的固有品质因子以及提高耦合度三类方法。另外微带天线不同的馈电方式对圆极化也有很大的影响，微带天线实现圆极化的馈电方式主要分为(1)单点馈电，主要是基于腔模理论，利用微扰激励产生两个辐射正交极化实现圆极化，但是这样馈电方式能实现的轴比带宽很窄，并不适用宽轴比的性能要求。(2)多点馈电，利用多个馈点进行馈电，馈点馈以不同相位的激励，以实现圆极化的工作要求。这种做法较容易实现圆极化的性能，且轴比带宽比较宽，只是一般需要在增加额外的功分器和移相器组成的馈电网络，因此制作成本上增加。比较常见的为双点馈电和采用顺序螺旋的四点馈电。(3)多元法，这种方式使用多个线极化辐射元，通过调节单元之间的位置和相位来实现圆极化，与多点馈电法类似。多元法较之多点馈电，其馈电网络较为简单，但是结构更为复杂，成本高。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)单点馈电利用微扰激励产生两个辐射正交极化实现圆极化，但是这样馈电方式能实现的轴比带宽很窄，并不适用宽轴比的性能要求。

(2)多点馈电，利用多个馈点进行馈电，馈点馈以不同相位的激励，以实现圆极化的工作要求。这种做法较容易实现圆极化的性能，且轴比带宽比较宽，只是一般需要在增加额外的功分器和移相器组成的馈电网络，制作成本上增加。比较常见的为双点馈电和采用顺序螺旋的四点馈电。

(3)多元法使用多个线极化辐射元，通过调节单元之间的位置和相位来实现圆极化，与多点馈电法类似。多元法较之多点馈电，其馈电网络较为简单，但是结构更为复杂，成本高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种宽带宽角轴比圆极化贴片天线。

本发明是这样实现的，一种宽带宽角轴比圆极化贴片天线，所述宽带宽角轴比圆极化贴片天线包括辐射体、一分四馈电网络；

所述辐射体由印刷在第一介质板上的4个相同规格的Y型耦合结构和圆形辐射片、印刷在第二介质板上的地、地四周均匀分布的6个相同规格的L型寄生枝节和4个起支撑作用的介质柱构成；

所述馈电网络由印刷在第三介质板上的二级级联的Wilkison功分器和90°移相器构成。