[发明专利]一种宽频圆极化磁电偶极子天线

说明书

本申请公开了一种宽频圆极化磁电偶极子天线，通过设置金属寄生环，在不改变天线主体结构的前提下，大幅度提升天线的圆极化带宽。同时，本申请的宽频圆极化磁电偶极子天线采用缝隙耦合的馈电方法，采用介质基板下表面的金属馈电条带将耦合信号通过矩形槽耦合至金属地板上方的水平金属贴片和垂直金属贴片上，并在金属贴片模组周围设置金属寄生环为磁电偶极子天线引入了新的圆极化谐振模，使得该天线在宽频的工作带宽内具有较好的圆极化特性。另外，通过这种金属寄生环的结构设置不会对天线的结构产生影响，而且，在保持宽频圆极化带宽的前提下，工作频段内增益浮动较小，具有宽频的增益带宽和较好的平坦增益。

技术领域

本申请涉及微波射频技术领域，尤其涉及一种宽频圆极化磁电偶极子天线。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，对宽频天线的要求越来越高。磁电偶极子天线，具有较宽的带宽、较低的后向辐射以及稳定的辐射方向图，近年来获得了广泛的关注。目前磁电偶极子天线已经广泛应用于5G通信系统，基站通信系统和无线局域网。

传统的磁电偶极子天线主要辐射线极化波，无法辐射圆极化波，但圆极化天线可以接收任意方向的来波，同时可以避免多径干扰带来的极化不匹配问题。为了使磁电偶极子天线获取圆极化性能，可以采用在水平偶极子之间增加连接条带的方法，但仍无法在较宽的频带范围内获得较好的圆极化特性，同时，圆极化天线结构复杂，不利于后期维护。

同时，目前的圆极化天线的增益带宽较窄，且在工作频段内增益浮动较大，增益平坦度较差。

因此，如何设计出结构简单、具备较宽的轴比带宽和增益带宽且能获得较好的圆极化特性从而满足宽频无线通信系统的需求的磁电偶极子天线，是具有重要的意义。

发明内容

本申请提供了一种宽频圆极化磁电偶极子天线，用于解决现有的磁电偶极子天线结构复杂、圆极化特性较差、增益带宽较窄且增益平坦度较差的技术问题。

有鉴于此，本申请提供了一种宽频圆极化磁电偶极子天线，包括：介质基板；

所述介质基板上表面设有金属地板；

金属地板上方设有金属寄生环，所述金属寄生环的四角均设有金属柱，所述金属寄生环通过所述金属柱与所述金属地板短路连接；

金属寄生环内设有金属贴片模组，所述金属贴片模组为四个，四个所述金属贴片模组呈两行两列布置，所述金属贴片模组包括水平金属贴片和垂直金属贴片，所述水平金属贴片通过所述垂直金属贴片与所述金属地板短路连接，任意两个对角设置的所述水平金属贴片通过所述金属连接条带相连接；

两行所述金属贴片模组或两列所述金属贴片模组之间的所述金属地板上开有矩形槽；

所述介质基板下表面印刷有金属馈电条带，所述金属馈电条带通过所述矩形槽与所述金属贴片模组耦合连接，所述金属馈电条带设有馈电端口。

优选地，所述矩形槽长度为38mm，宽度为1.5mm。

优选地，所述金属寄生环与所述水平金属贴片的高度一致。

优选地，所述金属馈电条带设于所述两行所述金属贴片模组或两列所述金属贴片模组之间，所述金属馈电条带与矩形槽的长度方向正交。

优选地，所述水平金属贴片和所述垂直金属贴片的连接处均设于远离所述金属寄生环的一端。

优选地，所述垂直金属贴片设有八个，每两个所述垂直金属贴片与所述水平金属贴片连接，且两个所述垂直金属贴片之间设有间隙。

优选地，所述馈电端口外部连接有SMA接头。

优选地，所述金属寄生环的内环四角均设有斜边，任一对角设置的所述斜边长度大于另一对角设置的所述斜边长度。

优选地，所述金属寄生环的内环为多边形结构。