[实用新型]一种宽带圆极化环形天线

说明书

本实用新型公开一种宽带圆极化环形天线，属于电磁场与微波技术领域，包括介质基板，介质基板上并联排列着两个矩形开环天线单元，矩形开环天线单元为两个对称且带有间隙的矩形开环天线，两个矩形开环天线分别印刷在介质基板的顶面以及底面，介质基板下方还设有一个用于对矩形开环天线单元进行馈电的同轴线，同轴线的内芯穿过介质基板与以渐变式阻抗变换器形式的微带线连接，微带线与介质基板顶部的矩形开环天线相连；本实用新型采用双面平行带线馈电网络设计的圆极化阵列天线，其结构简单、剖面低、性能易优化，与贴片和空腔等实现圆极化的结构相比具有更宽的轴比带宽，同时该天线可用印刷电路板工艺实现，降低了加工的复杂度和相关成本。

技术领域

本实用新型涉及电磁场与微波技术领域，具体涉及一种宽带圆极化环形天线。

背景技术

圆极化天线由于具有可以降低多径衰弱以及减轻极化失配和降低法拉第旋转效应的优势，因此在各种现代无线通信中受到了广泛关注，如全球定位系统(GPS)、无限局域网(WLAN)、卫星通信系统等。

为了实现圆极化波，可以使天线产生两个具有相同幅度和90°相位差的正交线极化模式，这种天线可以在各种结构中实现，如贴片和空腔等结构。其中微带贴片天线单元的阻抗带宽和轴比带宽较窄，虽可采用多层结构、添加寄生贴片、旋转馈电等方法展宽带宽和轴比，但增加了设计的复杂性和加工成本。另一方面，工作在行波模式的天线也可用于产生圆极化辐射，其中螺旋天线在加工时一般采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现，该方法存在制造工艺昂贵的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种宽带圆极化环形天线，用以解决上述背景技术中所面临的问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种宽带圆极化环形天线，包括介质基板，所述介质基板上并联排列着两个矩形开环天线单元，所述矩形开环天线单元为两个对称且带有间隙的矩形开环天线，两个所述矩形开环天线分别印刷在介质基板的顶面以及底面，所述介质基板下方还设有一个用于对矩形开环天线单元进行馈电的同轴线，所述同轴线的内芯穿过介质基板与以渐变式阻抗变换器形式的微带线连接，所述微带线与介质基板顶部的矩形开环天线相连，所述同轴线的外表皮附着在介质基板底部的方形微带贴片上。

进一步的，所述介质基板为F4B265型号的基板。

进一步的，所述介质基板的下方还安装有一个金属板，所述金属板与介质基板之间的距离为20mm。

进一步的，所述同轴线的阻值为50欧姆。

进一步的，所述介质基板的顶层和底层上的馈电网络输出端口分别与两个矩形开环天线单元连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用双面平行带线馈电网络设计的圆极化阵列天线，其结构简单、剖面低、性能易优化，与贴片和空腔等实现圆极化的结构相比具有更宽的轴比带宽，同时该天线可用印刷电路板工艺实现，降低了加工的复杂度和相关成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本实用新型的俯视图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是宽带圆极化天线单元结构的阻抗带宽曲线图以及轴比与增益曲线图；

图4是双面平行带线的仿真曲线图；

图5是天线单元的阻抗带宽曲线图；

图6是天线单元的轴比带宽与增益曲线图；

图中标号说明：