【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星通信，具体提供一种面向卫星通信的定向宽波束圆极化偶极子天线。
技术介绍
1、在卫星定位、雷达探测等无线电通信系统中，为了确保信号传输速率和传输质量，天线往往要具备很宽的波束宽度和频带，而圆极化天线由于其发射与接收圆极化电磁波拥有更好的抗多径干扰和衰落功能和克服法拉第旋转效应的能力，广泛应用于卫星通信中。交叉偶极子天线由于其可实现较宽的工作带宽且圆极化易实现，同时其结构简单易于实现，已成为圆极化天线采用较多的一种天线形式。
2、文献xu r，lijy，kun w.a broadband circularly polarized crossed-dipoleantenna[j].ieee transactions on antennas and propagation,2016,64(10):1-1.提出了一种采用一分四串馈功分馈电网络的偶极子天线，其采用多枝节偶极子臂来增加谐振点来展宽带宽，其阻抗带宽达到了66.2％，3db轴比带宽达到了41.3％。但该天线尺寸较大，剖面较高。
3、文献t.h.jang,y.h.han,j.kim，et al.60ghz wideband low-profi lecircularly polarized patch antenna with an asymmetric inset[j].ieee antennasand wi reless propagation letters,2020,19(1):44-48提出了一种单层介质的低剖面圆极化贴片天线，通过
4、文献feng g，chen l，wang x，et al.broadband circularly polarized crossedbowtie dipole antenna oaded with parasitic elements[j].ieee antennas andwireless propagation letters,2017,17:114-117.采用印刷在介质基板上下表面的环形相位延迟线馈电实现圆极化，还引入了四个旋转对称放置的寄生举行贴片，其轴比带宽高达90.9％，但其轴比带宽覆盖范围内增益变化剧烈，辐射方向图在高频发生偏移，不能很好地适用于定向通信的场合。
5、专利技术cn117335136a与cn110620291a公开了两组电偶极子天线辐射臂呈“十”字型排列的设计方案，都具有较宽的波束宽度，但天线的顶端增益不高。
6、因此，开发一种新的用于卫星通信的定向宽波束圆极化偶极子天线具有重要意义。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于卫星通信的定向宽波束圆极化偶极子天线，本专利技术具有定向、宽带、宽波束、低剖面、低仰角增益较高的优点，且结构简单、易于组装，能够应用于卫星通信中。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种面向卫星通信的定向宽波束圆极化偶极子天线，包括：介质基板1、偶极子天线辐射臂2、寄生贴片3、一分四串馈微带环4、金属反射板5、金属导电墙6和同轴馈电线7；
3、所述的偶极子天线辐射臂2为“l”形；所述的偶极子天线辐射臂2分为两组，分别印制于介质基板1的两面，且同一面的偶极子天线辐射臂2通过一分四串馈微带环4连接；
4、所述的介质基板1与金属反射板5之间通过金属导电墙6连接；所述的金属导电墙6设置于相邻的两个偶极子天线辐射臂2之间的中线位置；所述的金属导电墙6上端与介质基板1下表面连接，所述的金属导电墙6下端与金属反射板5上表面连接；
5、所述的金属导电墙6上端与介质基板1下表面连接处设置有寄生贴片3，所述的介质基板1上表面对应下表面设置寄生贴片3的位置平行设置有寄生贴片3；所述的金属导电墙6下端与金属反射板5上表面连接处设置有寄生贴片3；
6、所述的同轴馈电线7位于天线中心，所述的同轴馈电线7外导体与设置在介质基板1下表面的一组偶极子天线辐射臂2连接，所述的同轴馈电线7内导体与设置在介质基板1上表面的另外一组偶极子天线辐射臂2连接。
7、其中，所述的介质基板1单面上均匀印制有偶数个偶极子天线辐射臂2；
8、优选地，所述的介质基板1单面上均匀印制有四个偶极子天线辐射臂2；
9、其中，所述的两组偶极子天线辐射臂2以天线中心为对称点，中心对称印制于介质基板1的两面；
10、其中，所述的一分四串馈微带环4为螺旋形；
11、其中，所述的介质基板1与所述的金属反射板5之间的距离为四分之一天线谐振频率对应的波长；
12、其中，所述的金属反射板5上设有用于金属导电墙6加载的圆孔8；所述的金属反射板5边缘设有固定孔9；所述的金属反射板5中心设有用于同轴馈电线7的线穿孔10；所述的金属反射板5一侧有横切11；所述的金属反射板5边缘有定圆弧12。
13、优选地，所述天线的谐振频率为1.98ghz～2.2ghz。
14、优选地，所述的介质基板1采用fr4介质，介电常数为4～5；
15、更为优选地，所述的介质基板1介电常数为4.4。
16、优选地，所述的金属反射板5与金属导电墙6采用铝介质。
17、优选地，所述的同轴馈电线7的外导体采用teflon介质，介电常数为2～3；所述的同轴馈电线7的内导体采用copper介质，介电常数为1～2；
18、更为优选地，所述的同轴馈电线7的外导体介电常数为2.1；所述的同轴馈电线7的内导体介电常数为1。
19、有益效果：本天线通过同轴电缆以及一分四串馈功分微带环给围绕为正方形的偶极子天线臂馈电，且相邻偶极子天线臂之间各有90°相位差，最终实现各天线臂辐射出相位为0°、90°、180°和270°的电磁波以实现天线辐射圆极化电磁波。金属反射板设置于介质基板下方四分之一天线谐振频率对应的波长处，用以实现天线的定向圆极化辐射并增强天线增益。介质基板上下表面均有四个围绕为正方形的电偶极子天线臂辐射圆极化电磁波，使得天线具有较高的顶端增益。四组八个寄生贴片位于介质基板的上表面和下表面与金属导电墙的连接处，和与其连接的金属导电墙共同形成两组正交的磁偶极子，其辐射方向图与电偶极子天线臂辐射方向图互补，在实现天线的全向圆极化辐射的同时也提高了天线的顶端增益和低仰角处的增益。金属反射板用以抑制天线的背向辐射和拓宽天线的工作频段，进而使得本天线具有辐射定向、宽带、宽波束、高低仰角处均有较高增益等优点。
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1.一种面向卫星通信的定向宽波束圆极化偶极子天线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的介质基板(1)单面上均匀印制有偶数个偶极子天线辐射臂(2)。
3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的两组偶极子天线辐射臂(2)以天线中心为对称点，中心对称印制于介质基板(1)的两面。
4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的一分四串馈微带环(4)为螺旋形。
5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的介质基板(1)与所述的金属反射板(5)之间的距离为四分之一天线谐振频率对应的波长。
6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的金属反射板(5)上设有用于金属导电墙(6)加载的圆孔(8)；所述的金属反射板(5)边缘设有固定孔(9)；所述的金属反射板(5)中心设有用于同轴馈电线(7)的线穿孔(10)；所述的金属反射板(5)一侧有横切(11)；所述的金属反射板(5)边缘有固定圆弧(12)。
7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线的谐振频率为1.98GHz～2.2G
8.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的介质基板(1)采用FR4介质，介电常数为4～5。
9.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的金属反射板(5)与金属导电墙(6)采用铝介质。
10.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的同轴馈电线(7)的外导体采用Teflon介质，介电常数为2～3；所述的同轴馈电线(7)的内导体采用copper介质，介电常数为1～2。
...【技术特征摘要】
1.一种面向卫星通信的定向宽波束圆极化偶极子天线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的介质基板(1)单面上均匀印制有偶数个偶极子天线辐射臂(2)。
3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的两组偶极子天线辐射臂(2)以天线中心为对称点，中心对称印制于介质基板(1)的两面。
4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的一分四串馈微带环(4)为螺旋形。
5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的介质基板(1)与所述的金属反射板(5)之间的距离为四分之一天线谐振频率对应的波长。
6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述的金属反射板(5)上设有用于金属导电墙(6)加载的圆孔(8)；所述的金属反射...
【专利技术属性】
技术研发人员：茆海龙，赵来定，张更新，赵飞，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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