[发明专利]一种平面端射圆极化天线

说明书

本发明公开了一种平面端射圆极化天线，其特征在于，包括端射水平极化层、端射垂直极化层以及微带功分器；所述端射水平极化层、端射垂直极化层通过微带功分器馈电。通过天线的结构设计，提供一种平面端射圆极化天线，满足小型化和低抛面的要求。

技术领域

本发明涉及天线领域，具体涉及一种平面端射圆极化天线。

背景技术

天线作为重要的收发器件，其性能的好坏直接决定了整个无线通信系统的性能。目前虽然线极化天线仍然被大部分无线通信系统所使用，但是圆极化天线所具有的抗多径反射等优点，使其在军事通信、卫星导航和卫星通信等场景取代了线极化天线。圆极化技术也必将在未来更多的无线通信应用场景中得到应用，这使得圆极化天线成为当前的研究热点。

实现圆极化的方式是在空间上产生幅度相等、相位相差90°且正交的线极化分量，可以应用单馈法、多馈法、多元法和行波法等实现圆极化。目前常见的圆极化天线有喇叭天线、螺旋天线、振子天线和贴片天线等。相比于喇叭天线、螺旋天线和振子天线，贴片天线具有剖面低、易于加工和成本低等优点。但是对于贴片天线而言多为法向辐射，其边射特性难以满足许多场景的需求。对于手持设备、车载、飞行器和卫星等应用场景往往需要端射、低剖面且紧凑的圆极化天线，而现有的端射圆极化天线大多难以满足小型化和低抛面的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是端射圆极化尺寸问题，目的在于提供一种平面端射圆极化天线，满足小型化和低抛面的要求。

本发明通过下述技术方案实现：

一种平面端射圆极化天线，其特征在于，包括端射水平极化层、端射垂直极化层以及微带功分器；所述微带功分器为端射水平极化层、端射垂直极化层馈电。

本方案中，平面端射圆极化天线具有双层结构，第一层结构产生端射水平极化，第二层结构产生端射垂直极化，该双层结构通过微带功分器进行馈电，通过控制微带功分器控制端射水平极化层产生的水平极化与端射垂直极化层产生的垂直极化的幅度和相位，使水平极化和垂直极化的幅度相等、相位相差90°，天线产生正交简并模，以此来形成端射圆极化。

优选的，所述微带功分器是1分2的功分器，微带功分器的一端通过馈电探针连接端射垂直极化层，微带功分器一端为端射水平极化层馈电，另一端连接馈电探针为端射垂直极化层馈电。

更进一步的方案为：

作为端射水平极化层的一种具体技术方案，所述端射极化层包括第一介质基片、辐射器。所述微带功分器位于所述第一介质基片的顶部；所述辐射器一面连接第一介质基片的底部，另一面连接端射垂直极化层。所述端射极化层与微带功分器构成Vivaldi天线结构，可通过调节辐射器槽隙之间缝隙的距离和开口的大小可以控制天线的工作频率。

本方案中，所述端射垂直极化层包括第二地板、第二介质基片、金属化过孔。所述金属化过孔嵌入第二介质基板内形成SIW传输线，所述第二地板位于所述第二介质基片底部；所述端射水平极化层的辐射器作为地板、该地板与第二地板、第二介质基片、金属化过孔，将SIW传输线一端开口形成H面喇叭天线。

作为端射水平极化层的另一种具体技术方案，所述端射水平极化层包括第一介质基片、辐射器、第一地板；所述微带功分器、辐射器位于第一介质基片的顶部；所述第一地板一面连接第一介质基片的底部，另一面连接端射垂直极化层；所述第一介质基片、辐射器、第一地板以及微带功分器构成微带八木天线结构。

本方案中，所述端射垂直极化层包括第二地板、第二介质基片、金属化过孔。所述金属化过孔嵌入第二介质基板内形成SIW传输线，所述第二地板位于所述第二介质基片底部；所述端射水平极化层的第一地板与第二地板、第二介质基片、金属化过孔，将SIW传输线一端开口形成H面喇叭天线。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：