【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天线，具体涉及一种宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线。
技术介绍
1、自21世纪以来，随着无线通信技术的迅猛发展和数据处理需求的急剧增长，通信系统正逐步向使用更高频段、更宽频谱、更稳定可靠、且更易于集成的天线解决方案转型。这一趋势旨在满足现代社会对高速、大容量、低延迟通信的日益增长的需求。
2、为了应对现代通信系统中的多重挑战，宽带圆极化天线凭借其强大的抗多径干扰能力、避免极化失配损耗以及支持多频段通信的优势，在卫星通信、导航系统和移动通信等领域得到了广泛应用，并推动了其迅速发展。
3、然而，传统的金属贴片宽带圆极化天线在高频段下由于金属损耗的增加，性能受到限制。相比之下，介质谐振器天线(dielectric resonator antenna,dra)作为一种新兴的天线技术，因其具有极低的导体损耗和抑制表面波的特性，展现出优异的高频性能，因此成为当前研究的重点并逐渐获得广泛认可。2020年，liu等人通过顺序馈电网络提供等幅且正交的相位信号，并利用耦合缝隙为圆柱形dra馈电，成功实现了52％的阻抗带宽，但引入了复杂的馈电结构，增加了设计和制造的难度。2022年，tong等人提出了一种通过在特定位置添加高介电常数batio3颗粒的方法，在不增加介质谐振器体积的情况下，将第三高阶模式引入带内，从而实现了25.4％的轴比带宽与阻抗带宽的重叠。然而，这一方法的工艺流程较为复杂。2023年，chen等人通过在dra内部插入分布式贴片，激发了贴片模式，实现了38.9％的阻抗带宽。然而，其0.14波长的剖
4、综合来看，尽管宽带圆极化介质谐振器天线在现代无线通信系统中显示出广泛的应用前景，尤其是在应对高频段、大带宽和低损耗等方面具有显著优势，但仍然存在诸多问题亟待解决。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。
2、本专利技术的目的在于提供一种宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，避免应用复杂的馈电网络的同时，有效拓展频带宽度，提高增益和效率。
3、为了达到上述的目的，本专利技术提供一种宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，包括：
4、具有微带缝隙耦合馈电单元的第一介质基板；
5、以及布置在第一介质基板上的介质谐振器，所述介质谐振器的四角分别有一角块，且各角块以介质谐振器的中心为对称中心，中心对称设置；
6、所述介质谐振器的角块上均设置有第二介质基板，每个所述第二介质基板与所述介质谐振器之间设置有寄生金属条带；所述寄生金属条带印在所述第二介质基板面向所述介质谐振器的一侧表面上。
7、本专利技术进一步优选地技术方案为，所述微带缝隙耦合馈电单元，包括：
8、刻印在所述第一介质基板面向所述介质谐振器的一侧表面上的金属接地板；以及贴合在所述第一介质基板背向所述介质谐振器的一侧表面上的馈电微带线；
9、所述金属接地板上刻蚀有垂直交叉空气缝隙，所述介质谐振器位于该垂直交叉空气缝隙的上方。
10、作为优选，所述垂直交叉空气缝隙为一条长16.8mm、宽1mm和一条长9.576mm、宽1mm的缝隙垂直连接组成，所述垂直交叉空气缝隙位于介质谐振器的正下方处，且在第一介质基板的正中心。
11、作为优选，所述馈电微带线为具有匹配功能的两段相连的铜贴片，一条长25mm、宽2.3mm，另一条长10mm、宽1.6mm。
12、作为优选，所述所述寄生金属条带、金属接地板和馈电微带线的厚度均为0.035mm。
13、作为优选，所述介质谐振器为长方体结构，四个角块与介质谐振器以部分重叠的方式组合形成一体式结构。
14、作为优选，所述介质谐振器与其四角的角块采用纯度99％氧化铝制成，介质谐振器的相对介电常数为9.5、损耗角正切为0.003、密度为3.9g/cm3。
15、作为优选，所述介质谐振器为长25.4mm、宽25.4mm、高6.35mm的长方体，四个角块为长10.6mm、宽10mm，高6.35mm的长方体，介质谐振器与角块的重叠部分为长3.7mm、宽3.7mm、高6.35mm的长方体。
16、作为优选，所述寄生金属条带为四条各间隔0.56mm布置的铜片，每个铜片长8mm、宽1.05mm。
17、作为优选，所述第一介质基板与第二介质基板均采用taconic tly-5高频板材制成，板材在10ghz下的相对介电常数为2.2、损耗角正切值为0.0009，厚度均为0.762mm。
18、有益效果：本专利技术提供了一种宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线的设计方法，该设计通过寄生金属条带和选取没有表面损耗的氧化铝陶瓷材料和谐振器结构，显著提升了增益，降低了天线的剖面高度，提高了天线辐射效率。
19、本专利技术通过馈电耦合缝隙模式和介质谐振器的基础模式和第三高阶模式的巧妙结合，避免了应用复杂的馈电网络，实现了更简洁的设计，有效拓宽了阻抗和轴比带宽。
20、本专利技术具有设计新颖、宽频带、低剖面、高增益等优点，在以上创新设计和保持高性能的同时，简化了制作工艺，仅需层叠结构连接，最终实现提升阻抗带宽30.4％
21、(4.27～5.80ghz)，轴比带宽31.2％(4.14～5.67ghz)，增益在(5.5～7.9dbi)之间，效率最高可达98.1％，为宽带通信系统中的应用提供了更具竞争力的解决方案。
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1.一种宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述微带缝隙耦合馈电单元，包括：
3.根据权利要求2所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述垂直交叉空气缝隙为一条长16.8mm、宽1mm和一条长9.576mm、宽1mm的缝隙垂直连接组成，所述垂直交叉空气缝隙位于介质谐振器的正下方处，且在第一介质基板的正中心。
4.根据权利要求2所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述馈电微带线为具有匹配功能的两段相连的铜贴片，一条长25mm、宽2.3mm，另一条长10mm、宽1.6mm。
5.根据权利要求4所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述所述寄生金属条带、金属接地板和馈电微带线的厚度均为0.035mm。
6.根据权利要求1所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述介质谐振器为长方体结构，四个角块与介质谐振器以部分重叠的方式组合形成一体式结构。
7.根据权利要求6所述的宽频带
8.根据权利要求6所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述介质谐振器为长25.4mm、宽25.4mm、高6.35mm的长方体，四个角块为长10.6mm、宽10mm，高6.35mm的长方体，介质谐振器与角块的重叠部分为长3.7mm、宽3.7mm、高6.35mm的长方体。
9.根据权利要求1所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述寄生金属条带为四条各间隔0.56mm布置的铜片，每个铜片长8mm、宽1.05mm。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述第一介质基板与第二介质基板均采用Taconic tly-5高频板材制成，板材在10GHz下的相对介电常数为2.2、损耗角正切值为0.0009，厚度均为0.762mm。
...【技术特征摘要】
1.一种宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述微带缝隙耦合馈电单元，包括：
3.根据权利要求2所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述垂直交叉空气缝隙为一条长16.8mm、宽1mm和一条长9.576mm、宽1mm的缝隙垂直连接组成，所述垂直交叉空气缝隙位于介质谐振器的正下方处，且在第一介质基板的正中心。
4.根据权利要求2所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述馈电微带线为具有匹配功能的两段相连的铜贴片，一条长25mm、宽2.3mm，另一条长10mm、宽1.6mm。
5.根据权利要求4所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述所述寄生金属条带、金属接地板和馈电微带线的厚度均为0.035mm。
6.根据权利要求1所述的宽频带低剖面圆极化介质谐振器天线，其特征在于，所述介质谐振器为长方体结构，四个角块与介质谐振器以部分重叠的方式组合形成一体式结构。
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