[实用新型]C波段的小型化宽带宽波束圆极化微带天线

摘要

本实用新型公开一种C波段的小型化宽带宽波束圆极化微带天线，由自上而下依次叠放相贴设置的介质腔体层、寄生层、连接层、辐射层和馈电层组成。通过双点馈电实现圆极化，馈电网络采用一分二的幅度相等、相位相差90°的威尔金森功分器。接地金属柱子的辐射类似于单极子天线，其辐射方向图是全方向的，加载金属柱子展宽微带天线的半功率波束宽度。方形环产生水平极化的电场，用以平衡金属柱子附加的垂直极化电场，在拓展波束宽度的同时，改善天线的轴比性能。通过引入寄生贴片的层叠结构，拓展天线的阻抗带宽，对寄生贴片进行圆弧形倒角，进一步改善天线的轴比带宽以及3dB轴比波束宽度。

主权项

1.C波段的小型化宽带宽波束圆极化微带天线，其特征是，由介质腔体层(1)、寄生层(2)、连接层(3)、辐射层(4)和馈电层(5)组成；介质腔体层(1)、寄生层(2)、连接层(3)、辐射层(4)和馈电层(5)自上而下依次叠放相贴设置，且各层的中心线位于同一条轴线上；介质腔体层(1)包括介质腔体层介质基板(1‑1)；介质腔体层介质基板(1‑1)为内外环均为正方形的方环形；介质腔体层介质基板(1‑1)的边缘处开设有若干个上下贯通的通孔，所有通孔的内侧均涂覆有金属，形成介质腔体层金属通孔(1‑2)；这些介质腔体层金属通孔(1‑2)在介质腔体层介质基板(1‑1)的边缘呈等间距规则排布，并环绕成正方形；寄生层(2)包括寄生介质基板(2‑1)和寄生金属贴片(2‑3)；寄生介质基板(2‑1)和寄生金属贴片(2‑3)均为正方形；寄生金属贴片(2‑3)印制在寄生介质基板(2‑1)的上表面，且两者的中心线位于同一条轴线上；寄生金属贴片(2‑3)的边长小于寄生介质基板(2‑1)的边长；寄生介质基板(2‑1)的边缘处开设有若干个上下贯通的通孔，所有通孔的内侧均涂覆有金属，形成寄生金属通孔(2‑2)；这些寄生金属通孔(2‑2)在寄生介质基板(2‑1)的边缘呈等间距规则排布，并环绕成正方形；辐射层(4)包括辐射介质基板(4‑1)、辐射金属贴片(4‑3)和金属地板；辐射介质基板(4‑1)、辐射金属贴片(4‑3)和金属地板均为正方形，辐射金属贴片(4‑3)印制在寄生介质基板(2‑1)的上表面，金属地板印制在寄生介质基板(2‑1)的下表面；辐射金属贴片(4‑3)的边长小于辐射介质基板(4‑1)的边长，金属地板的边长等于辐射介质基板(4‑1)的边长；辐射介质基板(4‑1)的边缘处开设有若干个上下贯通的通孔，所有通孔的内侧均涂覆有金属，形成辐射金属通孔(4‑2)；这些辐射金属通孔(4‑2)在辐射介质基板(4‑1)的边缘呈等间距规则排布，并环绕成正方形；连接层(3)包括金属环(3‑1)和若干个金属柱(3‑2)；金属环(3‑1)呈内外环均为正方形的方环形；所有金属柱(3‑2)穿设在金属环(3‑1)中，并在金属环(3‑1)上呈等间距规则排布，且环绕成正方形；介质腔体层金属通孔(1‑2)、寄生金属通孔(2‑2)、辐射金属通孔(4‑2)和金属柱(3‑2)的数量相等，位置相对；金属柱(3‑2)的上端依次穿过寄生金属通孔(2‑2)和介质腔体层金属通孔(1‑2)后，与介质腔体层介质基板(1‑1)的上表面相平；金属柱(3‑2)的下端穿过辐射金属通孔(4‑2)后，与辐射介质基板(4‑1)相平，并与金属墙(5‑2)的上表面相接触；馈电层(5)包括馈电介质基板(5‑6)、金属墙(5‑2)、SMA接头(5‑5)、威尔金森功分器贴片(5‑3)、隔离电阻(5‑4)和2根馈电探针(5‑1)；金属墙(5‑2)为内外环均为正方形的方环形；馈电介质基板(5‑6)为正方形，馈电介质基板(5‑6)的外边缘恰好内嵌在金属墙(5‑2)的内环中，且两者的中心线位于同一条轴线上；威尔金森功分器贴片(5‑3)由印制在馈电介质基板(5‑6)下表面的2条金属弯曲线构成，且这2条金属弯曲线的长度差等于λg1/4，其中λg1为馈电介质基板(5‑6)的等效介电常数所对应的介质波长介质波长；隔离电阻(5‑4)的两端分别连接在这2条金属弯曲线的最接近处；SMA接头(5‑5)穿设在金属墙(5‑2)的一侧壁上，且SMA接头(5‑5)的外导体与金属墙(5‑2)连接，金属墙(5‑2)的内导体与威尔金森功分器贴片(5‑3)的输入端口连接；2根馈电探针(5‑1)的底端分别立设在威尔金森功分器贴片(5‑3)的2个输出端口上，2根馈电探针(5‑1)的上端穿过辐射介质基板(4‑1)，与辐射金属贴片(4‑3)相接触。