具有外围寄生单极子圆形阵列的贴片天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107615588A(43)申请公布日2018.01.19(21)申请号201680024096.2(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司1(22)申请日2016.07.281127代理人吕俊刚杨薇(30)优先权数据14/824,8322015.08.12US(51)Int.Cl.H01Q9/04(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日H01Q21/20(2006.01)2017.10.25H01Q9/30(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/CA2016/0508872016.07.28(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/024384EN2017.02.16(71)申请人诺瓦特公司地址加拿大艾伯塔(72)发明人杨宁J·福利斯通权利要求书1页说明书5页附图10页(54)发明名称具有外围寄生单极子圆形阵列的贴片天线(57)摘要提供了一种具有更宽的带宽、更好的角度轴比和受控辐射图案的贴片天线。中心固定的贴片天线被电抗性或电阻性负载外围单极子包围，作为表面波激励寄生辐射器。环绕的单极子可以与贴片印刷在同一基板上，并且可采取螺旋(针轮)形状。CN107615588ACN107615588A权利要求书1/1页1.一种系统，该系统包括：接地平面；一个或更多个贴片天线，所述一个或更多个贴片天线位于所述接地平面上方；以及一个或更多个单极子，所述一个或更多个单极子包围被构造成充当表面波激励寄生辐射器的所述一个或更多个贴片天线。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或更多个贴片天线包括单层贴片天线。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或更多个贴片天线包括布置在堆叠层中的所述一个或更多个贴片天线。4.根据权利要求1所述的系统，该系统还包括可操作地连接到所述一个或更多个单极子的一个或更多个相位延迟线。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或更多个单极子被成形为垂直线。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或更多个单极子被成形为倒L。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或更多个单极子被成形为形成针轮形状的印刷的倒L螺旋。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或更多个单极子被构造为具有不同长度的单极子的一个或更多个阵列。2CN107615588A说明书1/5页具有外围寄生单极子圆形阵列的贴片天线背景技术[0001]贴片天线由于其平面构造以及易于与电路板集成而通常被认为是用于高性能GNSS多频带天线。贴片天线具有许多要注意的缺点，包括例如窄带宽和高方向性。因为贴片天线基于平面谐振器，所以它们通常在一个特定频率下最佳操作。尽管已经使用了几种技术来增加可用于贴片天线的带宽，但是仍然难以实现所需的带宽。当基板材料和给定的物理尺寸有限时，尤其如此。贴片天线需要特定尺寸(通常是一半的导波波长)以在操作频率下谐振，因此波束宽度(以及因此的辐射图案滚降)通常使用给定的材料和技术来固定。发明内容[0002]现有技术的缺点通过提供具有外围寄生单极子圆形阵列的贴片天线来克服。天线例示性地包括三个元件。第一元件包括贴片天线。该贴片天线可以包括单层或堆叠层贴片天线。第二元件包括一组电抗性/电阻性负载的单极子，其对称地围绕所述贴片天线。所述单极子可以被特定相位延迟线终止。第三元件包括接地平面。附图说明[0003]参照以下附图来描述以上和其它优点，在附图中，相同的附图标记表示相同或功能上相似的元件：[0004]图1是根据本发明的例示性实施方式的示例性天线的立体图；[0005]图2A是根据本发明的例示性实施方式的示例性天线的俯视立体图；[0006]图2B是根据本发明的例示性实施方式的示例性天线的侧立体图；[0007]图3是根据本发明的例示性实施方式的TM表面波沿着金属/空气表面的传播的视图；[0008]图4是例示根据本发明的例示性实施方式的贴片天线激励表面波与天线的相互作用的视图；[0009]图5A是根据本发明的例示性实施方式的由垂直线单极子包围的贴片天线的立体图；[0010]图5B是根据本发明的例示性实施方式的由倒L型单极子包围的贴片天线的立体图；[0011]图5C是根据本发明的例示性实施方式的由印刷的带状倒L型螺旋单极子包围的贴片天线的立体图；[0012]图5D是根据本发明的例示性实施方式的由倒L型螺旋单极子的多阵列包围的贴片天线的立体图；[0013]图6是例示根据本发明的例示性实施方式的天线的主动回波损耗的曲线图；[0014]图7是例示根据本发明的例示性实施方式的辐射图案的一组曲线图；[0015]图8A是根据本发明的例示性实施方式的替代辐射图案的视图；[0016]图8B是根据本发明的例示性实施方式的替代辐射图案