[发明专利]一种环加载小型宽带圆极化天线

说明书

本发明公开了一种环加载小型宽带圆极化天线，所述天线包括第一基板、第二基板、矩形环、交叉偶极子、同轴馈线、圆环相移器和地板；矩形环设于第一基板的上表面，交叉偶极子分别设于第一基板的上下表面，地板设于第二基板的下表面。所述天线设有由矩形环、交叉偶极子和偶极子间的圆环相移器同时被同轴线馈电激励起的多种工作模式。本发明提供一种环加载小型宽带圆极化天线，通过矩形环和交叉偶极子共享口径的同时被激励起多种模式的设置及利用圆环相移器引导电流形成电场圆极化，实现基站天线小型化的同时电场圆极化。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别地是一种环加载小型宽带圆极化天线。

背景技术

近几年来，由于移动通信系统的高速发展，对天线的各个性能要求也越来越高，交叉偶极子由于拥有良好的圆极化特性，是圆极化天线采用最多的方案之一。为了满足日渐高涨的现代无线通信需求，圆极化宽带天线的研究逐渐成为天线领域中的一个重要分支。

在天线的设计过程中，由于宽带和圆极化特性问题，天线通常都被设计得很复杂且庞大，目前天线设计需要考虑得不仅仅是其指标参数要求，天线过大或过于复杂会增加研发成本、部署成本和维护成本。

因此研究天线小型化和结构简化的同时保持宽带和圆极化的条件下实现小型宽带圆极化天线具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种电场圆极化的环加载小型宽带圆极化天线，通过长圆环相移器的设置，使得天线小型化的同时实现圆极化。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种环加载小型宽带圆极化天线，包括天线，其中：所述天线包括第一基板、第二基板、圆环移相器、矩形环、交叉偶极子、地板和同轴线；所述圆环移相器包括第一1/4波长圆环相移器和第二1/4波长圆环相移器；所述交叉偶极子包括第一偶极子和第二偶极子；所述矩形环、第一1/4波长圆环移相器和第一偶极子设于第一基板的上表面；所述第二1/4波长圆环相移器和第二偶极子设于第一基板的下表面；所述地板设于所述第二基板的下表面。所述第一偶极子通过所述圆环移相器连接的两个呈90°排布的第二偶极子，用于实现第一偶极子与第二偶极子之间90°相位差；所述天线设有由矩形环、交叉偶极子共享口径及连接在第一偶极子和第二偶极子之间的圆环移相器被同轴线馈电激励；所述天线通过所述圆环移相器连接第一偶极子与第二偶极子，形成电流导流相移，实现90°的相移变化，实现圆极化。

进一步地，所述第一基板的长度L1的长度值为0.45λc～0.61λc，宽度W1的宽度值为0.45λc～0.61λc；第二基板的长度L2长度值为1.26λc～1.37λc，宽度W2宽度值为1.26λc～1.37λc；其中λc为中心频点在自由空间中的波长。

进一步地，所述第一基板、第二基板的材料为相对介电常数为4.40，损耗角正切为0.02的FR4材料，厚度为1.20mm～2.00mm。优选地，所述第一基板、第二基板均采用相对介电常数为4.40，损耗角正切为0.02的FR4材料，厚度h1＝h2＝1.60mm。所述第一基板的长度L1＝0.53λc，宽度W1＝0.53λc；所述第二基板的长度L2＝1.06λc，宽度W2＝1.06λc；需要说明的是，此优选技术方案，并不是限制性的规定。

进一步地，所述第一基板设于所述第二基板的上方，所述第一基板与所述第二基板放置的间距H为0.17λc～0.23λc。优选地，所述第一基板与所述第二基板的间距H为0.20λc。需要说明的是，此优选技术方案，并不是限制性的规定。

进一步地，所述圆环移相器的半径R1为0.025λc～0.041λc，宽度W5为0.0050λc～0.0084λc。优选地，圆环相移器半径的长度R1＝0.033λc，宽度W6＝0.0067λc；需要说明的是，此优选技术方案，并不是限制性的规定。