[发明专利]一种基于LTCC的圆极化微带天线

说明书

本发明适用于天线领域，公开了一种基于LTCC的圆极化微带天线，包括下金属层、中间金属层、上金属层、辐射贴片、耦合贴片、射频输入焊盘、正交耦合器和接地柱，下金属层、中间金属层、上金属层、辐射贴片和耦合贴片两两间隔设置，并采用LTCC工艺依次从下至上加工而成；射频输入焊盘安装在下金属层设置的焊盘窗口，正交耦合器基于LTCC工艺设置在中间金属层设置的耦合器窗口，辐射贴片对称设置有第一馈点和第二馈点，正交耦合器的输入端与射频输入焊盘连通，正交耦合器的隔离端与中间金属层连通，正交耦合器的直通端与第一馈点连通，正交耦合器的耦合端与第二馈点连通，该微带天线整体采用LTCC工艺加工而成，能够实现微带天线和射频电路的小型化和集成化。

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种基于LTCC的圆极化微带天线。

背景技术

微带天线一般采用一定介电常数材料作为微带天线的基板材料，常用的材料有FR4、Rogers 4350、Rogers 5880、Taconic TLY-5等同系列的射频板材。随着天线工作频率的升高，基于射频板材制作的微带天线的尺寸越来越小。微带天线的加工精度偏差对所设计的微带天线的特性影响变大。常用天线的圆极化方法使用切角或者枝节模式获得圆极化天线，加工精度会导致极化特性变差、天线工作频点偏移、天线增益下降和带宽特性变化等问题出现。相对于切角或者枝节的方法实现圆极化天线，双馈点和四馈点能够实现更好圆极化特性。但随着馈点数的增加，天线单元对应的馈电网络变得更加复杂，使得天线馈电部分电路设计变得困难。受限于PCB加工工艺，对于层叠式和内埋式天线部分连接方式无法实现，导致微带天线的集成度下降。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种基于LTCC的圆极化微带天线，其整体采用LTCC工艺加工而成，能够实现微带天线和射频电路的小型化和集成化。

为达到上述目的，本发明提供的方案是：

一种基于LTCC的圆极化微带天线，包括下金属层、中间金属层、上金属层、辐射贴片、耦合贴片、射频输入焊盘、正交耦合器和接地柱，所述下金属层、所述中间金属层、所述上金属层、所述辐射贴片和所述耦合贴片两两间隔设置，并采用LTCC工艺依次从下至上加工而成；所述下金属层、所述中间金属层和所述上金属层三者通过所述接地柱连接；所述下金属层开设有焊盘窗口，所述射频输入焊盘安装在所述焊盘窗口，所述中间金属层开设有耦合器窗口，所述正交耦合器基于LTCC工艺设置在所述耦合器窗口，所述辐射贴片设置有第一馈点和第二馈点，第一馈点和第二馈点对称分布在辐射贴片，所述正交耦合器的输入端与所述射频输入焊盘连通，所述正交耦合器的隔离端与所述中间金属层连通，所述正交耦合器的直通端与所述第一馈点连通，所述正交耦合器的耦合端与所述第二馈点连通。

优选地，所述基于LTCC的圆极化微带天线还包括第一金属柱，所述射频输入焊盘通过所述第一金属柱与所述正交耦合器的输入端连通。

优选地，所述基于LTCC的圆极化微带天线还包括接地电阻，所述中间金属层通过接地电阻与正交耦合器的隔离端连通。

优选地，所述基于LTCC的圆极化微带天线还包括第一射频线和第二射频线，所述第一射频线的一端与所述正交耦合器的直通端连通，所述第一射频线的另一端与第一馈点连通，所述第二射频线的一端与所述正交耦合器的耦合端连通，所述第二射频线的另一端与所述第二馈点连通。

优选地，所述基于LTCC的圆极化微带天线还包括第二金属柱和第三金属柱，所述第一射频线的一端通过第二金属柱与所述正交耦合器的直通端连通，所述第一射频线的另一端通过第三金属柱与第一馈点连通。

优选地，所述基于LTCC的圆极化微带天线还包括第四金属柱和第五金属柱，所述第二射频线的一端通过第四金属柱与所述正交耦合器的耦合端连通，所述第二射频线的另一端通过第五金属柱与所述第二馈点连通。