【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种天线结构，属于通信。
技术介绍
1、贴片天线得益于其具有低剖面、低成本、轻重量、易于批量生产，易于与载体共形设计等优点，被学者们进行了大量研究。贴片天线在卫星导航领域的应用研究尤其注重圆极化，低轴比，宽波束等性能指标。传统贴片天线3db波束宽度往往已经小于80°，1db波束宽度更窄，因而难以捕捉到更多的卫星信号。
2、采用寄生结构加载技术是扩展天线波束宽度最为有效的方法之一，寄生结构通过对主辐射贴片的辐射场进行二次调整，对最终辐射方向图产生影响。但是，采用该技术的圆极化天线3db波束宽度往往在140°左右，1db波束宽度将缩减为3dbd的一半甚至更少，并且目前用于展宽波束的寄生结构通常置于高于辐射层的位置，导致天线结构剖面高度增加，加工难度上升。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种降低天线剖面高度、减小加工难度、降低轴比同时展宽波束宽度的圆极化天线及终端。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
3、本专利技术首先提供一种低轴比宽波束圆极化贴片天线，包括：
4、辐射层；
5、第一介质层；在所述第一介质层上设置有所述辐射层；
6、馈电网路；
7、第二介质层；在所述第二介质层上设置有所述馈电网路；
8、以及
9、馈电探针；所述馈电探针包括垂直分支和水平分支，垂直分支的一端与馈电探针水平分支的一端连
10、所述辐射层包括主辐射贴片；所述主辐射贴片包括正方形初始单元和小方形生成单元，所述小方形生成单元位于正方形初始单元四个角上且延平行于正方形初始单元外边方向向外延伸形成。
11、所述辐射层还包括与主辐射贴片共面的四个寄生贴片，四个寄生贴片分别位于主辐射贴片的四个角上；所述寄生贴片为γ形寄生贴片。
12、所述第二介质层包括第二介质层上层基板和第二介质层下层基板，所述馈电网路设置在第二介质层下层基板上。
13、所述馈电网络由一个180°稳相移相器与两个90°稳相移相器级联构成，稳相器中包含稳相枝节。
14、本专利技术还提供一种通信终端，包括上述提供的低轴比宽波束圆极化贴片天线。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、1、传统l型探针馈电的结构形式为l型探针与辐射层异面，具体地，l型探针水平分支位于主辐射贴片下方，并与主辐射贴片间保持一定间距。l型探针的垂直分支产生感抗，水平分支与主辐射贴片两个平面之间的间隙产生容抗，二者相互作用产生新的谐振点，进而扩展了工作带宽。相比传统的异面l型探针馈电，本专利技术采用了共面l型探针馈电的方式，即探针水平分支与辐射层共面。感抗依旧由l型探针的垂直分支产生，而容抗由位于同一平面的l型探针水平分支与主辐射贴片之间的缝隙产生。本专利技术中共面l型探针馈电扩展天线工作带宽的同时，降低了剖面高度，并减小了加工难度。
17、2、本专利技术中主辐射贴片采用准一阶minkowski环形分形结构，设置正方形为其初始单元，在正方形的四个顶点处加载小方形，这样就得到了生成单元，即准一阶minkowski环形分形结构。准minkowski环形分形结构与传统的minkowski环形分形结构的区别在于，minkowski环形分形结构是在原有形状的基础上挖矩形槽，且槽的位置在各边的1/3和2/3处，挖槽深度为主要变量；而本专利技术中的准minkowski环形分形结构是在原有形状顶点上加载小方形，小方形尺寸为主要变量。小方形的引入增加了主辐射贴片的有效电流路径长度，使得天线谐振频率向低频移动，有利于天线的小型化设计。
18、3、本专利技术在辐射层的四角引入了γ形寄生贴片，寄生贴片与主辐射贴片之间产生了电磁耦合，导致寄生贴片上产生感应电场，且该感应电场的相位滞后于主辐射贴片产生的辐射电场，二者叠加实现了天线波束的展宽。传统用于扩展天线波束带宽的寄生贴片都加载在辐射层上方，且寄生贴片需要额外的支撑结构，而本专利技术采用的辐射层加载寄生贴片方式有效降低了剖面高度，并减小了加工难度。
19、4、本专利技术中馈电网络采用了一个180°稳相移相器与两个90°稳相移相器级联的方式构成。具体地，首先信号由输入端口进入，经过由一阶wilkinson功分结构和180°稳相结构构成的180°稳相移相器，输出两路等幅、相差180°的信号；接着，两路信号再经过由一阶wilkinson功分结构和90°稳相结构构成的90°稳相移相器，输出两路等幅、相差90°的信号，从而，整体上本专利技术的馈电网络可实现输出四路等幅、相差90°的信号。本专利技术中的稳相结构均由两根长度不等（90°长度差为 λ/4，180°长度差为 λ/2）的传输线构成，且其中一根传输线上加载两组间距 λ/2的开路线和短路线，形成工字形结构。本专利技术中的馈电网络保证了的四个l型探针接近等幅、90°相差馈电，使得天线能够在1.2~1.4ghz频带内保持低轴比特性。
20、5、本专利技术圆极化天线的1db波束宽度可以达到116°，工作频带覆盖1.2~1.4ghz，工作带宽达到14.3%，且该频带内的增益高于5.8db，同时具有结构稳定和易于加工的特性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于，所述辐射层包括主辐射贴片；所述主辐射贴片包括正方形初始单元和小方形生成单元，所述小方形生成单元位于正方形初始单元四个角上且延平行于正方形初始单元外边方向向外延伸形成。
3.根据权利要求2所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于，所述馈电探针的水平分支末端靠近所述正方形初始单元外边的中心位置。
4.根据权利要求3所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于，所述辐射层还包括与主辐射贴片共面的四个寄生贴片，四个寄生贴片分别位于主辐射贴片的四个角上；所述寄生贴片为Γ形寄生贴片。
5.根据权利要求1所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于，所述第二介质层包括第二介质层上层基板和第二介质层下层基板。
6.根据权利要求5所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于：所述馈电网路设置在第二介质层下层基板上。
7.根据权利要求1所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于：第一介质层为第一介质层基板
8.根据权利要求1所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于：所述馈电网络由一个180°稳相移相器与两个90°稳相移相器级联构成，稳相器中包含稳相枝节。
9.根据权利要求8所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于：所述180°稳相移相器由一阶Wilkinson功分结构和180°稳相结构构成；所述90°稳相移相器由一阶Wilkinson功分结构和90°稳相结构构成；首先信号由馈电网络的输入端口进入，经过由一阶Wilkinson功分结构和180°稳相结构构成的180°稳相移相器，输出两路等幅、相差180°的信号；接着，两路信号再经过由一阶Wilkinson功分结构和90°稳相结构构成的90°稳相移相器，输出两路等幅、相差90°的信号，从而，实现输出四路等幅、相差90°的信号。
10.一种终端，其特征在于，包括权利要求1-9所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线。
...【技术特征摘要】
1.一种低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于，所述辐射层包括主辐射贴片；所述主辐射贴片包括正方形初始单元和小方形生成单元，所述小方形生成单元位于正方形初始单元四个角上且延平行于正方形初始单元外边方向向外延伸形成。
3.根据权利要求2所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于，所述馈电探针的水平分支末端靠近所述正方形初始单元外边的中心位置。
4.根据权利要求3所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于，所述辐射层还包括与主辐射贴片共面的四个寄生贴片，四个寄生贴片分别位于主辐射贴片的四个角上；所述寄生贴片为γ形寄生贴片。
5.根据权利要求1所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于，所述第二介质层包括第二介质层上层基板和第二介质层下层基板。
6.根据权利要求5所述的低轴比宽波束圆极化贴片天线，其特征在于：所述馈电网路设置在第二介质层下层基板上。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。