[发明专利]双频段圆极化金属贴片天线

说明书

本发明提供双频段圆极化金属贴片天线，涉及天线技术领域。天线包括金属接地板、金属辐射贴片、第一馈电探针以及第二馈电探针，第一馈电探针与第二馈电探针位于金属接地板与金属辐射贴片之间，且两者的接地端分别连接在金属接地板的上表面，馈电端分别与金属辐射贴片下表面相连，第一馈电探针与金属辐射贴片的相连点形成第一馈电点，第二馈电探针与金属辐射贴片的相连点形成第二馈电点，第一馈电点与第二馈电点分别位于金属辐射贴片的两端，金属辐射贴片上设置有用于导向第一馈电点馈电电流的第一缝隙与用于导向第二馈电点馈电电流的第二缝隙。本发明设计的天线可实现双频段、圆极化、易组阵的效果。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种双频段圆极化金属贴片天线。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展、通信标准的持续演进，通信设备的工作频段不断增多，双频段或多频段天线由此而生，这种类型的天线可以实现小型化，有效降低设备的体积和重量。圆极化天线由于具有抗多径衰落、对天线姿态不敏感、受电离层影响较小等诸多优良的电磁特性，在移动通信、导航定位、卫星通信等领域被广泛使用。相控阵天线可以实现电控波束扫描，适合天线波束指向和覆盖范围需要灵活捷变的各类应用场景。因此，设计具有双频段、圆极化等特性的相控阵单元天线，具有较高的实用价值。

实现天线双频段圆极化工作的常规方案是使用反射面天线，通过在反射面焦点处设置两个馈源天线，并在天线后端分别连接对应频段的圆极化器实现双频段圆极化工作特性，如文献1中报道的采用双圆极化喇叭作为馈源的C波段反射面天线(Ilkyu K,Joshua K,Yahya S.Sigmoid profiled septum:Evaluation of the parabolic reflector withthe septum feed horn.2013IEEE Antennas and Propagation Society InternationalSymposium,2013)。但反射面天线剖面较高、体积较大，如果作为天线单元组成相控阵，会由于阵元间距过大而导致扫描范围太小，进而不实用，因此难以组成相控阵以实现电控扫描。

解决反射面天线体积过大问题的一种方案是采用体积较小的天线单元进行组阵，由于天线需要具有双频段工作特性，一般需要在天线后端级联双工器。常规双工器按结构形式大致可分为波导和微带两种。波导双工器的体积较大、重量较重，而微带双工器的损耗较大，而且双工器由于具有双频公共端口，存在设计和调试较为困难的问题。

克服双工器体积较大或损耗较大等问题的一种方案是将双工器从系统中移除，采用收发共口径布阵设计，如文献2中报道的X/Ku双频段圆极化共口径微带天线阵(JindongZhang,Wen Wu,Dagang Fang.Dual-band and dual-circularly polarized shared-aperture array antennas with single-layer substrate.IEEE Transactions onAntennas and Propagation,2016,64(1):109-116)。该方案通过对收发两个频段的天线进行分别设计，实现双频段工作。由于收发天线间隔排布，相邻接收或发射单元的间距较大，共口径布阵天线的扫描范围受到一定限制，且由于收发单元的距离较近，耦合较强，天线单元设计和系统电磁兼容性设计难度较大。

因此，需要设计一种克服上述现有技术存在的问题、同时实现双频段圆极化特性且易于组阵的天线。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种双频段圆极化金属贴片天线，解决了现有天线体积大、扫描范围小，难以同时实现天线双频段、圆极化、易组阵的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：