[发明专利]一种圆极化天线

说明书

本发明实施例涉及天线技术领域，尤其涉及一种圆极化天线。包括：依次层叠设置的反射板、无源介质板及辐射面；无源介质板和辐射面设置于反射板的中心区域；反射板的层叠面为轴对称图形且相互垂直的对称轴臂长度不相等；无源介质板的层叠面为轴对称图形且相互垂直的对称轴臂长度相等；辐射面为轴对称图形且相互垂直的对称轴臂长度相等；辐射面上的第一馈电点和第二馈电点所在的直线平行于反射板的层叠面的任一对称轴；第一馈电点和辐射面的中心连成的直线与反射板的任一对称轴所成的夹角为45°；第二馈电点和辐射面的中心连成的直线与反射板的任一对称轴所成的夹角为45°。从而降低了圆极化天线的轴比，提高了天线接收信号的质量。

技术领域

本发明实施例涉及天线技术领域，尤其涉及一种圆极化天线。

背景技术

圆极化波辐射的基本条件是能发射两个空间正交、幅度相等且相位相差90°的线极化波。沿着传播方向来看，两个线极化波合成电场矢量的末端扫出的轨迹是一个圆，因而称之为圆极化。如果等幅但相位不正交，也就是末端扫出的轨迹是椭圆，被称之为椭圆极化。

圆极化天线能够接受任意极化方式的天线发出的电磁波，任意极化方式的天线也可以接收圆极化波。并且圆极化天线具有旋向正交性，例如一个天线辐射左旋圆极化波，则不能够被右旋圆极化天线接收。圆极化天线与线极化天线相比，可以降低极化失配导致的极化损失，还可以抑制雨雾天气和建筑物等引起的多径干扰，提升系统的通信质量。

轴比(Axial Ratio，AR)对于衡量天线圆极化性能的好坏非常重要。轴比定义为极化圆的长轴和短轴的比值，轴比通常通过20log|AR|转化为以分贝为单位进行表示。当AR＝1，即轴比为0dB时，长轴和短轴相等，即为圆极化；当AR趋于无穷时，即为线极化。实际工程中不存在完全理想的圆极化天线，为了保证圆极化天线的圆极化程度，通常要求轴比小于3dB。

当圆极化天线的反射板的平面为一些规则的、结构完全对称的图形，如正方形、圆形时，由于电流在反射板的四周走过路径的长短对称均匀，即，圆极化天线的两个线极化波电流趋肤路径相等，因此圆极化天线的轴比符合小于3dB的要求。但由于外形和某些方向的体积限制，反射板的平面被设计为一些不规则的、结构不完全对称的图形，如长方形、椭圆形等。或者，虽然反射板的平面为结构对称的图形，但是将圆极化天线置于狭小的不规则的环境中。由于圆极化天线的两个线极化波电流趋肤路径不对等，圆极化天线的轴比得到了较大的恶化，往往不能满足小于3dB的要求，从而影响天线的接收信号的质量。

发明内容

本发明实施例提供一种圆极化天线，用以改善圆极化天线的轴比，从而提高圆极化天线的接收信号的质量。

第一方面，本发明实施例提供一种圆极化天线，包括：依次层叠设置的反射板、无源介质板及辐射面；

所述无源介质板和所述辐射面设置于所述反射板的中心区域；

所述反射板的层叠面为轴对称图形且相互垂直的对称轴臂长度不相等；

所述无源介质板的层叠面为轴对称图形且相互垂直的对称轴臂长度相等；

所述辐射面为轴对称图形且相互垂直的对称轴臂长度相等；

所述辐射面上的第一馈电点和第二馈电点所在的直线平行于所述反射板的层叠面的任一对称轴；所述第一馈电点和所述辐射面的中心连成的直线与所述反射板的任一对称轴所成的夹角为45°；所述第二馈电点和所述辐射面的中心连成的直线与所述反射板的任一对称轴所成的夹角为45°。

通过对第一馈电点和第二馈电点的设置位置进行调整，使第一馈电点和第二馈电点连成的直线平行于反射板的层叠面的任一对称轴；第一馈电点和辐射面的中心连成的直线与反射板的层叠面的任一对称轴所成的夹角为45°，第二馈电点和辐射面的中心连成的直线与反射板的任一对称轴所成的夹角为45°改变了电流在反射板的四周走过的路径，使圆极化天线的两个线极化波电流趋肤路径尽量趋于相等，从而极大得降低了圆极化天线的轴比，提高了天线接收信号的质量。