一种双极化天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双极化天线，其特征在于，天线包括：介质基板；所述介质基板的上表面覆着有辐射贴片，下表面覆着有金属地平面；辐射贴片；所述辐射贴片包含有寄生贴片、驱动贴片；金属地平面；馈电端口；所述馈电端口与所述驱动贴片通过探针连接。本天线采用在微带天线设置正交辐射模和在辐射贴片加载可变电容的技术手段既实现了双极化性能又实现方向图可重构性能，具有较高的实用性，还具有剖面低，可操作性强的特点。

A dual polarization antenna

【技术实现步骤摘要】
一种双极化天线
本技术涉及天线
，尤其涉及一种双极化天线。
技术介绍
目前，实现双极化的方法主要是利用交叉偶极子的天线形式来实现；该类型天线的结构主要由两个空间正交放置的半波偶极子组成。空间的正交放置可使得两个半波偶极子的极化呈现正交的关系，进而实现双极化。然而，半波偶极子的辐射方向图是双向的。为了实现定向辐射，往往需要在两个半波偶极子的背面放置一块金属反射板来对背面的辐射能量进行反射，从而实现定向辐射。通常，金属反射板与半波偶极子之间的距离需要是半个工作波长，这就导致了利用这类型天线实现双极化会存在高剖面的问题，限制了该类天线在某些应用中的使用。再者，实现方向图可重构的方法主要是利用相控阵天线来实现天线方向图的变化。其基本原理是通过给各个阵元以不同的馈电幅度和馈电相位，使其空间辐射场的叠加发生变化进而改变其方向图的方向。但是这相控阵天线需要庞大的移相器单元来提供不同的馈电幅度和馈电相位，这大大增加了天线系统的体积和重量，限制了其在某些便携式设备商用场景中的应用。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的是提供一种双极化天线，双极化、剖面低；方向图可重构、体积小、可操作性强。本技术所采用的技术方案是：第一方面，本技术提供一种双极化天线，所述天线包括：介质基板；所述介质基板的上表面覆着有辐射贴片，下表面覆着有金属地平面；辐射贴片；所述辐射贴片包含有寄生贴片、驱动贴片；金属地平面；馈电端口；所述馈电端口与所述驱动贴片通过探针连接。进一步地，所述驱动贴片设置有正交辐射模。进一步地，所述寄生贴片设置有环型槽。进一步地，所述环型槽的形状为圆环型、方环型。进一步地，所述环型槽连接的中间位置加载可变电容和射频开关。进一步地，所述射频开关为直流偏压控制的射频开关，或机械控制的射频开关。进一步地，所述射频开关为开关二极管、微机电开关或其他通过外加直流电压或电流控制的射频开关。进一步地，所述可变电容为变容二极管、微机电可变电容或其他形式的可通过电压变化控制电容值的可调电容。进一步地，所述天线通过双端口馈电，所述双端口分别为两种正交的线极化工作模式馈电，使得所述天线能够分别实现两种正交线极化。本技术的有益效果是：本天线采用在微带天线设置正交辐射模和在辐射贴片加载可变电容的技术手段既实现了双极化性能又实现方向图可重构性能，具有较高的实用性，还具有剖面低、体积小、可操作性强的特点。附图说明图1是本技术一种天线设计实施例的结构图；图2是本技术一种天线设计实施例的天线单元的结构图。图3-图12是本技术一种天线设计实施例在不同状态下的辐射方向图；图13-图17是本技术一种天线设计实施例在不同状态下S参数的测试仿真图；图18-图23是本技术一种天线设计实施例在不同状态下的不同平面的方向图。附图标记说明10：介质基板；20：第一馈电端口；30：第二馈电端口；40：金属地平面；50：辐射贴片；60：可变电容；61：第一变容二极管；62：第二变容二极管；63：第三变容二极管；64：第四变容二极管；70：环型槽；80：驱动贴片；90：寄生贴片。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。参见图1，其示出了一种双极化天线的实施例的结构图，本技术微带贴片天线印刷在FR4介质基板20上，介质基板10的上表面覆着有辐射贴片50，下表面覆着有金属地平面40，材质为铜。辐射贴片包括：驱动贴片、寄生贴片。本贴片天线具有两个馈电端口，与驱动贴片通过探针连接，分别为第一馈电端口20、第二馈电端口30。参见图2，其示出了一种双极化天线的实施例的天线单元的结构图，天线单元结构分为驱动贴片80和寄生贴片90，寄生贴片90环绕在驱动贴片80周围。驱动贴片80和寄生贴片90形状均为方形金属贴片。驱动贴片80表面设置有两个正交辐射模，通过探针与两个馈电端口连接，用于激励微带贴片天线的TM10和TM01辐射模式，实现双极化功能；寄生贴片90设置有环型槽70，环型槽70连接的中间位置加载可变电容60和射频开关。射频开关可设置为直流偏压控制的射频开关，或机械控制的射频开关。射频开关可设置为开关二极管或者微机电开关，或其他通过外加直流电压或电流控制的射频开关。可变电容60可设置为变容二极管、微机电可变电容或其他形式的可通过电压变化控制电容值的可调电容。通过射频开关调节可变电容对应的容值，可以实现不同的辐射方向图。参见图2，可变电容60选取为变容二极管，分别设置寄生贴片上的可变电容60为第一变容二极管61，第二变容二极管62，第三变容二极管63，第四变容二极管64。调整变容二极管的电容值可以实现不同辐射方向的辐射方向图。图3和图4是第一变容二极管61容值设置为2.6pF，第二变容二极管62容值设置为2.4pF，第三变容二极管63容值设置为2pF，第四变容二极管64容值设置为2pF时，第一馈电端口30和第二馈电端口40所实现的辐射方向图，称为第一状态。图5和图6是第一变容二极管61容值设置为2.4pF，第二变容二极管62容值设置为2pF，第三变容二极管63容值设置为3pF，第四变容二极管64容值设置为0.5pF时，第一馈电端口30和第二馈电端口40所实现的辐射方向图，称为第二状态。图7和图8是第一变容二极管61容值设置为3pF，第二变容二极管62容值设置为0.5pF，第三变容二极管63容值设置为2.4pF，第四变容二极管64容值设置为2pF时，第一馈电端口30和第二馈电端口40所实现的辐射方向图，称为第三状态。图9和图10是第一变容二极管61容值设置为2.4pF，第二变容二极管62容值设置为2pF，第三变容二极管63容值设置为0.5pF，第四变容二极管64容值设置为3pF时，第一馈电端口30和第二馈电端口40所实现的辐射方向图，称为第四状态。图11和图12是第一变容二极管61容值设置为2pF，第二变容二极管62容值设置为2.6pF，第三变容二极管63容值设置为2pF，第四变容二极管64容值设置为2pF时，第一馈电端口30和第二馈电端口40所实现的辐射方向图，称为第五状态。由图3-图12可知，调节第一变容二极管61、第二变容二极管62、第三变容二极管63、第四变容二极管64所对应的电容值，使得第一馈电端口30和第二馈电端口40实现的辐射方向图的辐射方向和波瓣宽度均发生了改变，从而实现了方向图重构。图13是第一状态的S参数仿真图，图14是第二状态的S参数仿真图，图15是第三状态的S参数仿真图，图16是第四状态的S参数仿真图，图17是第五状态的S参数仿真图。仿真结果表明：所测微带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双极化天线，其特征在于，所述天线包括：/n介质基板；所述介质基板的上表面覆着有辐射贴片，下表面覆着有金属地平面；/n辐射贴片；所述辐射贴片包含有寄生贴片、驱动贴片；/n金属地平面；/n馈电端口；所述馈电端口与所述驱动贴片通过探针连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种双极化天线，其特征在于，所述天线包括：
介质基板；所述介质基板的上表面覆着有辐射贴片，下表面覆着有金属地平面；
辐射贴片；所述辐射贴片包含有寄生贴片、驱动贴片；
金属地平面；
馈电端口；所述馈电端口与所述驱动贴片通过探针连接。


2.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，所述驱动贴片设置有正交辐射模。


3.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，所述寄生贴片设置有环型槽。


4.根据权利要求3所述的双极化天线，其特征在于，所述环型槽的形状为圆环型、方环型。


5.根据权利要求3或4所述的双极化天线，其特征在于，所述环型...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺卫，黄新利，冯汉炯，闫泽涛，曾列丹，
申请(专利权)人：深圳市航天华拓科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44