圆极化天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种圆极化天线，包括：上层介质板、下层介质板、绝缘支撑柱、导电接地板、馈电网络、第一辐射金属贴片、第二辐射金属贴片、第三辐射金属贴片、第四辐射金属贴片、金属馈电探针以及短路柱，其中，第一辐射金属贴片、第二辐射金属贴片、第三辐射金属贴片和第四辐射金属贴片设置于上层介质板的上端面，且每个辐射金属贴片上均设置有馈电点和短路点，分别经由金属馈电探针和短路柱与馈电网络和导电接地板电连接。该天线结构简单，具有较宽的波束宽度与超过20％的圆极化带宽，同时具有良好的低仰角轴比与不圆度，能够保证在低仰角仍能有效接收圆极化导航信号。仍能有效接收圆极化导航信号。仍能有效接收圆极化导航信号。

【技术实现步骤摘要】
圆极化天线


[0001]本技术涉及天线通信
，具体涉及一种圆极化天线。

技术介绍

[0002]在实际应用中，往往需要能在多频段工作的天线，如导航系统接收机，通信电台的收发共用天线，跳频工作的雷达和通信设备及某些频率捷变和极化捷变的天线等。圆极化微带天线更是广泛地应用于导航系统接收机。随着卫星导航技术在社会各个领域的广泛应用，人们对导航天线的性能提出了更高的要求：
[0003]1、宽波束及良好的低仰角性能。导航系统接收机要实现高精度定位，就需要同时接收多颗卫星的导航信号，这就要求天线具备宽波束的特点。具体说来，就是在仰角大于5度的空间内都能很好地接收卫星信号。
[0004]2、高增益。采用高增益天线接收卫星信号是提高导航系统接收机定位精度的有效途径。
[0005]3、圆极化。考虑到导航卫星发射的是圆极化电磁波，因此天线应该工作在圆极化状态以达到良好的极化匹配。
[0006]4、多频点工作。为了使接收机兼容不同导航系统发出的导航信号，经常要求天线能够同时接收两个或者多个频点的电磁波。
[0007]5、小型化，轻型化，结构紧凑。由于导航系统接收机具有不同的应用场合，如手持设备或者车载设备，因此对天线有着严格的体积、重量限制，同时要求天线具备紧凑的空间结构。
[0008]然而，现有L波段北斗导航天线，多采用四臂螺旋与圆极化贴片两种天线形式，四臂螺旋天线是典型的窄带谐振式天线，四臂螺旋天线呈现明显的窄带阻抗特性，螺旋的臂长对电抗十分敏感，这就造成当频带稍宽时，螺旋臂呈现出较大的电抗，其一般带宽不超过10％。而圆极化贴片天线虽可通过增加寄生元等方式增加带宽，然而天线低仰角轴比较差，且低仰角不圆度也较差，用作宽波束接收单元时往往性能不足。
[0009]因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

技术实现思路

[0010]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种圆极化天线，天线结构简单，具有较宽的波束宽度与超过20％的圆极化带宽，同时具有良好的低仰角轴比与不圆度，能够保证在低仰角仍能有效接收圆极化导航信号。
[0011]根据本公开第一方面，提供了一种圆极化天线，包括：上层介质板和下层介质板；
[0012]设置于所述上层介质板和所述下层介质板之间并起支撑作用的绝缘支撑柱；
[0013]设置于所述上层介质板的上端面的第一辐射金属贴片、第二辐射金属贴片、第三辐射金属贴片和第四辐射金属贴片，所述第一辐射金属贴片、所述第二辐射金属贴片、所述第三辐射金属贴片和所述第四辐射金属贴片均为矩形贴片，且通过对每个辐射金属贴片的
短边长度的调节可以达到调节天线阻抗匹配的效果；所述第一辐射金属贴片、所述第二辐射金属贴片、所述第三辐射金属贴片和所述第四辐射金属贴片中相邻设置的两个辐射金属贴片的长边互相垂直，以及所述第一辐射金属贴片、所述第二辐射金属贴片、所述第三辐射金属贴片和所述第四辐射金属贴片中相对设置的两个辐射金属贴片的长边互相平行；
[0014]位于所述下层介质板的下端面的导电接地板和馈电网络；
[0015]所述第一辐射金属贴片、所述第二辐射金属贴片、所述第三辐射金属贴片和所述第四辐射金属贴片上均设置有馈电点和短路点；
[0016]所述馈电点和所述馈电网络之间经由竖直穿过所述上层介质板和所述下层介质板的金属馈电针实现电连接；
[0017]所述短路点与所述导电接地板之间经由竖直穿过所述上层介质板和所述下层介质板的短路柱实现电连接。
[0018]可选地，所述馈电网络具有四个输出端，每个输出端输出的信号幅度相同且相位沿逆时针依次落后90
°
。
[0019]可选地，所述上层介质板和所述下层介质板均为矩形体，且所述上层介质板与所述下层介质板的大小和材质均相同。
[0020]可选地，所述绝缘支撑柱的数量为4个，并分别设置在所述上层介质板和所述下层介质板的各顶点附近。
[0021]可选地，所述第一辐射金属贴片、所述第二辐射金属贴片、所述第三辐射金属贴片和所述第四辐射金属贴片中相对设置的两个辐射金属贴片之间关于所述上层介质板的上端面的中心点呈中心对称。
[0022]可选地，所述第一辐射金属贴片、所述第二辐射金属贴片、所述第三辐射金属贴片和所述第四辐射金属贴片的尺寸和材质均相同。
[0023]可选地，每个辐射金属贴片上的所述短路点均位于对应辐射金属贴片的靠近所述上层介质板内侧的长边边缘。
[0024]可选地，每个辐射金属贴片上的所述馈电点均位于对应辐射金属贴片的中间区域。
[0025]可选地，所述第一辐射金属贴片、所述第二辐射金属贴片、所述第三辐射金属贴片和所述第四辐射金属贴片中相对设置的两个辐射金属贴片上的短路点关于所述上层介质板的上端面的中心点呈中心对称。
[0026]可选地，所述第一辐射金属贴片、所述第二辐射金属贴片、所述第三辐射金属贴片和所述第四辐射金属贴片中相对设置的两个辐射金属贴片上的馈电点关于所述上层介质板的上端面的中心点呈中心对称。
[0027]本技术的有益效果是：本技术公开了一种圆极化天线，利用四个具有一定宽度的辐射金属贴片作为天线的辐射主体，优化了天线对阻抗的匹配特性，同时每个贴片均有一个对地短路点基于对应的短路柱与导电接地板连接，提升了谐振带宽和辐射效率，通过两者的结合，保证了天线在较宽的频率带宽内，能够具有良好的阻抗特性。且天线结构简单，具有较宽的波束宽度与超过20％的圆极化带宽，同时具有较好的低仰角轴比与不圆度，在低仰角时仍能有效接收圆极化导航信号。
[0028]应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不
能限制本技术。
附图说明
[0029]通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚。
[0030]图1示出根据本公开实施例提供的圆极化天线的整体结构示意图；
[0031]图2示出根据本公开实施例提供的圆极化天线的俯视图；
[0032]图3示出根据本公开实施例提供的圆极化天线的侧面结构示意图；
[0033]图4示出根据本公开实施例提供的圆极化天线的驻波图；
[0034]图5示出根据本公开实施例提供的圆极化天线在1.561GHz处的增益方向图；
[0035]图6示出根据本公开实施例提供的圆极化天线在1.561GHz处的轴比图；
[0036]图7示出根据本公开实施例提供的圆极化天线在1.561GHz处的不圆度图。
具体实施方式
[0037]为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0038]下面，参照附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆极化天线，其特征在于，包括：上层介质板和下层介质板；设置于所述上层介质板和所述下层介质板之间并起支撑作用的绝缘支撑柱；设置于所述上层介质板的上端面且均呈矩形的第一辐射金属贴片、第二辐射金属贴片、第三辐射金属贴片和第四辐射金属贴片，所述第一辐射金属贴片、所述第二辐射金属贴片、所述第三辐射金属贴片和所述第四辐射金属贴片中相邻设置的两个辐射金属贴片的长边互相垂直，以及相对设置的两个辐射金属贴片的长边互相平行；位于所述下层介质板的下端面的导电接地板和馈电网络；所述第一辐射金属贴片、所述第二辐射金属贴片、所述第三辐射金属贴片和所述第四辐射金属贴片上均设置有馈电点和短路点，所述馈电点和所述馈电网络之间经由竖直穿过所述上层介质板和所述下层介质板的金属馈电针实现电连接，所述短路点与所述导电接地板之间经由竖直穿过所述上层介质板和所述下层介质板的短路柱实现电连接。2.根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述馈电网络具有四个输出端，每个输出端输出的信号幅度相同且相位沿逆时针依次落后90
°
。3.根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述上层介质板和所述下层介质板均为矩形体，且所述上层介质板与所述下层介质板的大小和材质均相同。4.根据权利要求3所述的圆极化天线，其特征在于，所述绝缘支撑柱的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，赵治亚，袁艳武，
申请(专利权)人：西安光启尖端装备技术有限公司，
类型：新型
国别省市：