一种微带圆极化天线及其工作频率调节装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微带圆极化天线及其工作频率调节装置和方法。具体的，所述天线包括接地板、介质基片、辐射贴片和可变电容；所述介质基片设置在所述接地板的上面；所述辐射贴片贴在所述介质基片上面，所述辐射贴片用于等效电容或电感，以分离简并正交模的调谐频率；所述可变电容与所述辐射贴片连接，所述可变电容用于调节天线的中心频率。本发明专利技术提供的天线可通过对所述可变电容施加不同的偏置电压，改变可变电容的电容值，实现天线工作频率的调节。

A microstrip circularly polarized antenna and its working frequency adjusting device and method

The invention discloses a microstrip circularly polarized antenna and its working frequency adjusting device and method. Specifically, the antenna consists of a floor, a dielectric substrate, a radiation patch, and a variable capacitance; the dielectric substrate is arranged above the floor; the radiation patch is attached to the medium substrate, and the radiation patch is used for the equivalent capacitance or inductance to separate the tuning frequency of a degenerate orthogonal mode; the variable electricity is variable. The capacitance is connected to the radiation patch, and the variable capacitance is used to adjust the central frequency of the antenna. The antenna provided by the invention can change the capacitance value of the variable capacitance by applying different bias voltage to the variable capacitance to realize the adjustment of the operating frequency of the antenna.

【技术实现步骤摘要】
一种微带圆极化天线及其工作频率调节装置和方法
本专利技术涉及天线领域，特别涉及一种微带圆极化天线及其工作频率调节装置和方法。
技术介绍
垂直极化天线不能接收水平极化天线发射的信号，水平极化天线也不能接收垂直极化天线发射的信号，但圆极化信号能被各种线极化天线接收，故在卫星导航领域倾向于使用圆极化天线来作为接收或发射天线，由于机械加工的误差、随机变化的环境影响，天线工作频率会产生偏移的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种微带圆极化天线及其工作频率调节装置和方法，以实现圆极化天线工作频率偏移的调节。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种微带圆极化天线，所述圆极化天线包括接地板、介质基片、辐射贴片和可变电容；所述介质基片设置在所述接地板的上面；所述辐射贴片贴在所述介质基片上面，所述辐射贴片用于等效电容或电感，以分离简并正交模的调谐频率；所述可变电容与所述辐射贴片连接，所述可变电容用于调节天线的中心频率。可选的，所述辐射贴片的长度为43.6323mm，所述辐射贴片的宽度为43.6323mm。可选的，所述介质基片的厚度为1.6mm。可选的，所述圆极化天线还包括同轴连接线，所述同轴连接线的内导体与所述辐射贴片连接，所述同轴连接线的外导体与所述接地板连接。一种微带圆极化天线的工作频率调节装置，所述调节装置用于调节所述微带圆极化天线；所述微带圆极化天线包括接地板、介质基片、辐射贴片和可变电容；所述介质基片设置在所述接地板的上面；所述辐射贴片贴在所述介质基片上面，所述辐射贴片用于分离正交的调谐频率；所述可变电容与所述辐射贴片连接，所述可变电容用于调节所述天线的中心频率；所述调节装置包括调节按键、单片机和可调电压输出模块；所述调节按键与所述单片机连接，所述调节按键用于产生调节信号，并将所述调节信号传送给所述单片机；所述单片机与所述可调电压输出模块连接，所述单片机用于根据所述调节信号产生控制信号，并将所述控制信号输出给所述可调电压输出模块；所述可调电压输出模块与所述可变电容连接，所述可调电压输出模块用于根据所述可变电容的反馈电压信号和所述控制信号产生偏执电压，并将所述偏执电压传送给所述可变电容，调节天线的工作频率。可选的，所述可调电压输出模块包括比较电路和稳压电路；所述比较电路的正输入端与所述单片机连接，所述比较电路的负输入端与所述可变电容的正极连接，所述比较电路的输出端与所述稳压电路连接，所述比较电路用于从所述可变电容的正极获取所述可变电容的电压反馈信号，并将所述控制信号与所述电压反馈信号进行比较，获得比较结果，将所述比较结果输出给所述稳压电路；所述稳压电路与所述可变电容连接，用于根据所述比较结果产生偏执电压，并将所述偏执电压传送给所述可变电容，调节所述天线的中心频率。一种微带圆极化天线的工作频率调节方法，所述调节方法应用于所述微带圆极化天线的工作频率调节装置，所述调节方法包括如下步骤：通过调节按键产生调节信号；通过单片机根据所述调节信号产生控制信号；通过可调电压输出模块根据可变电容的电压反馈信号和所述控制信号产生偏执电压，调节天线的工作频率。可选的，所述通过可调电压输出模块根据所述控制信号产生偏执电压，调节天线的工作频率，具体包括：比较所述控制信号和所述反馈电压信号，获得比较结果；根据比较结果产生偏执电压；根据所述偏执电压调节天线的工作频率。可选的，所述根据所述偏执电压调节天线的工作频率，具体包括：将所述偏执电压加载在天线的可变电容上，改变所述可变电容的电容值；通过改变所述可变电容的电容值改变天线两端的电长度，其中，天线两端的电长度和可变电容的电容值的关系为：Δl＝Z0(ωC)/tanβ，Δl表示天线电容等效电长度，C表示可变电容的电容值，Z0表示天线特性阻抗，β表示传播常数；通过改变天线两端的电长度改变天线的工作频率，其中，天线的工作频率和天线电长度的对应关系为：f表示天线的工作频率，L表示辐射贴片的长度，εe是有效介电常数，c是光速。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开了一种微带圆极化天线及其工作频率调节装置和方法，所述天线包括接地板、介质基片、辐射贴片和可变电容，本专利技术提供的天线通过对所述可变电容施加不同的偏执电压，改变所述可变电容的电容值，实现其工作频率的调节。所述工作频率调节装置包括调节按键、单片机和可调电压输出模块，通过调节按键产生调节信号；通过单片机根据所述调节信号产生控制信号；通过可调电压输出模块根据可变电容的电压反馈信号和所述控制信号产生偏执电压，来改变可变电容的电容值，进而调节天线的工作频率。本专利技术提供的微带圆极化天线及其工作频率调节装置和方法，实现了微带圆极化天线的工作频率的调节，克服了圆极化天线由于机械加工的误差、随机变化的环境影响，天线工作频率产生的偏移问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例中所需要的附图作简单介绍。显而易见，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一个实施例，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，还可以根据这个附图获得其他附图。图1为本专利技术提供的一种微带圆极化天线的结构图；图2为本专利技术提供的一种微带圆极化天线的工作频率调节装置的结构框图；图3为本专利技术提供的一种微带圆极化天线的工作频率调节装置的电路图；图4为本专利技术提供的微带圆极化天线的工作频率调节方法的流程图；图5为本专利技术提供的微带圆极化天线的工作频率调节方法的仿真曲线图。具体实施方式本专利技术的目的是提供一种微带圆极化天线及其工作频率调节装置和方法，以实现圆极化天线工作频率偏移的调节。为使本专利技术上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术提供了一种微带圆极化天线，所述圆极化天线包括接地板1、介质基片2、辐射贴片3和可变电容4。所述介质基片2设置在所述接地板1的上面；所述辐射贴片3贴在所述介质基片2上面，所述辐射贴片3用于等效电容或电感，以分离简并正交模的调谐频率；所述可变电容4与所述辐射贴片3连接，所述可变电容4用于调节天线的中心频率。所述辐射贴片3的长度为43.6323mm，所述辐射贴片3的宽度为43.6323mm。所述介质基片2的厚度为1.6mm。所述圆极化天线还包括同轴连接线，所述同轴连接线的内导体与所述辐射贴片3连接，所述同轴连接线的外导体与所述接地板1连接。本专利技术的天线设计采用的是微带天线单馈法。单馈法的基础：一个形状规则的单片微带天线由一点馈电可产生极化正交、幅度相等的两个简并模，但一般不能形成90°相位差。为此在微带天线的辐射贴片上附加一些简并分离单元，使简并正交模的调谐频率产生分离。工作频率选在两个谐振频率之间。当简并模分离单元大小选择合适时，对工作频率而言，一个模的阻抗相角超前45°，而另一模的阻抗相角滞后45°，由此形成圆极化辐射。因此法无需外加相移网络和功率分配器。如图2所示，本专利技术还提供一种微带圆极化天线的工作频率调节装置，所述调节装置用于调节所述微带圆极化天线。所述调节装置包括调节按键201、单片机202和可调电压输出模块203。所述调节按键201与所述单片机202连接，所述调节按键201用于产生调节信号，并将所述调节信号传送给所述单片机202；所述单片机202与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微带圆极化天线，其特征在于，所述圆极化天线包括接地板、介质基片、辐射贴片和可变电容；所述介质基片设置在所述接地板的上面；所述辐射贴片贴在所述介质基片上面，所述辐射贴片分离简并正交模的调谐频率；所述可变电容与所述辐射贴片连接，所述可变电容用于调节天线的中心频率。

【技术特征摘要】
1.一种微带圆极化天线，其特征在于，所述圆极化天线包括接地板、介质基片、辐射贴片和可变电容；所述介质基片设置在所述接地板的上面；所述辐射贴片贴在所述介质基片上面，所述辐射贴片分离简并正交模的调谐频率；所述可变电容与所述辐射贴片连接，所述可变电容用于调节天线的中心频率。2.根据权利要求1所述的一种微带圆极化天线，其特征在于，所述辐射贴片的长度为43.6323mm，所述辐射贴片的宽度为43.6323mm。3.根据权利要求1所述的一种微带圆极化天线，其特征在于，所述介质基片的厚度为1.6mm。4.根据权利要求1所述的一种微带圆极化天线，其特征在于，所述圆极化天线还包括同轴连接线，所述同轴连接线的内导体与所述辐射贴片连接，所述同轴连接线的外导体与所述接地板连接。5.一种微带圆极化天线的工作频率调节装置，其特征在于，所述调节装置用于调节权利要求1-4任意一项所述的微带圆极化天线；所述微带圆极化天线包括接地板、介质基片、辐射贴片和可变电容；所述介质基片设置在所述接地板的上面；所述辐射贴片贴在所述介质基片上面，所述辐射贴片用于分离正交的调谐频率；所述可变电容与所述辐射贴片连接，所述可变电容用于调节所述天线的中心频率；所述调节装置包括调节按键、单片机和可调电压输出模块；所述调节按键与所述单片机连接，所述调节按键用于产生调节信号，并将所述调节信号传送给所述单片机；所述单片机与所述可调电压输出模块连接，所述单片机用于根据所述调节信号产生控制信号，并将所述控制信号输出给所述可调电压输出模块；所述可调电压输出模块与所述可变电容连接，所述可调电压输出模块用于根据所述可变电容的反馈电压信号和所述控制信号产生偏执电压，并将所述偏执电压传送给所述可变电容，调节天线的工作频率。6.根据权利要求5所述的天线工作频率调节装置，其特征在于，所述可调电压输出模块包括比较电路和稳压...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓杰，何明浩，韩俊，冯明月，蒋莹，
申请(专利权)人：唐晓杰，
类型：发明
国别省市：湖北,42