[发明专利]一种多频圆极化天线

说明书

本发明公开了一种多频圆极化天线，包括沿水平方向平行设置的介质板a、介质板b和介质板c，且介质板a和介质板b之间存在空气层；介质板b的顶面刻蚀有第一天线子阵、第二天线子阵和第三天线子阵，第一天线子阵、第二天线子阵和第三天线子阵呈品字型放置；介质板b的底面刻蚀有地板；介质板a的顶面刻蚀有第一超构表面、第二超构表面和第三超构表面，介质板c的设置有第一馈线终端、第二馈线终端和第三超馈线终端；第一天线子阵、第二天线子阵和第三天线子阵结构相同且尺寸大小不同，第一超构表面、第二超构表面和第三超构表面结构相同且尺寸大小不同，第一馈线终端、第二馈线终端和第三超馈线终端结构相同且尺寸大小不同。具有体积小的特点。

技术领域

本发明属于天线技术领域，涉及一种多频圆极化天线。

背景技术

5G无线网络技术引领第四次工业革命，作为无线通信的终端，对于5G天线的研究也一直是热点话题。目前，5G的商用频段大多数集中在sub-6频段，其中应用最为广泛的是n41/n78和n79频段。受于安装平台的尺寸限制，对于天线的小型化的研究一直方兴未艾，其次，从降低成本和实现天线的多功能化方面来考虑，在一个天线上实现多个频段的同时或者分时工作也是十分必要的，第三，圆极化天线可以缓解在无线通信中经常遇到的多径衰落，与线性极化天线相比是更好的选择，因此，对于小型化多频圆极化天线的研究一直受到研究人员的关注。

作为一种新型发展的技术，超构表面在天线领域的应用越来越多，包括实现宽带，提高增益，波束控制，极化旋转等等，超构表面对于提升天线性能是十分有效的，非常多的学者在设计基片集成波导多频圆极化天线的研究中取得积极的成果。但是，在设计多频天线阵列时，为了避免出现栅瓣，单元之间的距离必须满足一定的要求，这样无形中会增大天线的整体尺寸，所以尽可能减小天线尺寸，最大限度的实现天线小型化仍然是目前天线设计中需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多频圆极化天线，具有体积小的特点。

本发明所采用的技术方案是，一种多频圆极化天线，包括沿水平方向平行设置的介质板a、介质板b和介质板c，且介质板a和介质板b之间存在空气层；介质板b位于介质板a和介质板c之间；

介质板b的顶面刻蚀有第一天线子阵、第二天线子阵和第三天线子阵，第一天线子阵、第二天线子阵和第三天线子阵呈品字型放置；介质板b的底面刻蚀有地板；

介质板a的顶面刻蚀有第一超构表面、第二超构表面和第三超构表面，第一超构表面与第一天线子阵相对，第二超构表面与第二天线子阵相对，第三超构表面与第三天线子阵相对；

介质板c的设置有第一馈线终端、第二馈线终端和第三超馈线终端；第一馈线终端与第一天线子阵相对，第二馈线终端与第二天线子阵相对，第三超馈线终端与第三天线子阵相对；第一馈线终端与第一天线子阵相连接，第二馈线终端与第二天线子阵相连接，第三超馈线终端与第三天线子阵相连接对；

第一天线子阵、第二天线子阵和第三天线子阵结构相同且尺寸大小不同，第一超构表面、第二超构表面和第三超构表面结构相同且尺寸大小不同，第一馈线终端、第二馈线终端和第三超馈线终端结构相同且尺寸大小不同。

本发明的特点还在于：

第一天线子阵包括四个辐射贴片，四个辐射贴片相邻组成一个正方形，辐射贴片上刻蚀条带性缝隙，辐射贴片上设置有馈电端口，辐射贴片的四个侧边上均开有若干通孔，且第一天线子阵、第二天线子阵和第三天线子阵上的通孔大小尺寸相同，通孔与地板相连。

辐射贴片均采用同轴线馈电。

第一天线子阵与第二天线子阵、第三天线子阵相邻的侧壁之间共享金属通孔，第二天线子阵与第一天线子阵、第三天线子阵相邻的侧壁之间共享金属通孔。

第一馈线终端包括四个输入端口，四个输入端口相位分别是0°，90°，180°和270°，四个输入端口顺序旋转放置。