一种基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线.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CN112768882A(43)申请公布日2021.05.07(21)申请号202011417592.9(22)申请日2020.12.07(71)申请人重庆邮电大学地址400065重庆市南岸区崇文路2号(72)发明人王敏莫雨鑫谢子豪黄国润廖娅张金单坤洋刘忠源(51)Int.Cl.H01Q1/36(2006.01)H01Q1/38(2006.01)H01Q1/50(2006.01)H01Q21/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线(57)摘要本发明公开一种基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线，属于天线技术领域。该天线是由四个天线单元和一个微带功率分配器组成。四个天线单元结构是相同的，且相邻间距0.53波长。微带功率分配器的四个输出端口是等辐同相，并采用三个T形分支节提高阻抗匹配。单元采用双方形金属贴片，并在两个贴片中间设置刻蚀了矩形槽的金属地板，实现能量耦合。为了实现圆极化电磁波辐射，在上下两个方形金属贴片上切角。本发明天线工作频率点为2.4GHz，最大波束指向分别指向+z和‑z，具有双波束特性。‑10dB的端口反射系数带宽为100MHz，3dB轴比带宽为250MHz，最大辐射增益为6.4dBi。本发明与传统巴特勒矩阵相比，降低所需射频链路的数量和馈电网络的复杂度。CN112768882ACN112768882A权利要求书1/1页1.一种基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线，其特征在于，该天线包括：四个双波束圆极化阵列天线单元和一个一分四微带功率分配器；四个双波束圆极化阵列天线单元作为辐射结构，是用于辐射两个圆极化电磁波；一分四微带功率分配器作为馈电网络，是为四个双波束圆极化阵列天线单元提供相同的射频能量；所述双波束圆极化阵列天线自上而下包括金属片(1)、介质板(2)、金属片(3)、介质板(4)和金属片(5)；所述双波束圆极化阵列天线是平面结构，且沿着xoy平面放置。2.根据权利要求1所述的基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线，其特征在于，所述双波束圆极化阵列天线单元金属片(1)和金属片(5)分别设置有方形贴片(11)和方形贴片(51)；所述方形贴片(11)设置有两个切角，上述两个切角分别位于方形贴片(11)右上角和左下角切角；所述方形贴片(51)设置有两个切角，上述两个切角分别位于方形贴片(51)左上角和右下角；所述金属片(1)和所述金属片(5)作为双波束圆极化阵列天线单元的辐射结构，用以辐射出两个右旋圆极化电磁波；所述双波束圆极化阵列天线单元的金属片(3)设置有矩形贴片；所述的矩形贴片开出矩形缝隙槽(31)，用于金属片(1)和金属片(5)的能量耦合，辐射两个右旋圆极化电磁波；所述双波束圆极化阵列天线单元的结构相同，且单元之间的距离为0.53波长；所述双波束圆极化阵列天线单元的介质板(2)和介质板(4)设置为矩形结构，且尺寸相同。3.根据权利要求2所述的基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线，其特征在于：所述两个右旋圆极化电磁波是每一个双波束圆极化阵列天线单元在同一个时刻形成的；所述的两个圆极化电磁波的极化特性是相同的，都为右旋圆极化；所述的两个圆极化电磁波的最大波束指向是不同的；所述两个圆极化电磁波的最大波束指向分别是+z方向和‑z方向。4.根据权利要求1所述的基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线，其特征在于：所述一分四微带功率分配器的金属片(1)设置成多边形金属线(12)；所述多边形金属线(12)设置有三个“T”字形分支线(121,122,123)，提高阻抗匹配性能。5.根据权利要求1所述的基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线，其特征在于：所述一分四微带功率分配器的每一路输出相位和幅度是相同的，使得提供给每一个单元的输入能量是相同的。6.根据权利要求1所述的基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线，其特征在于：介质板(2)和介质板(4)的材料为RogersRT/duroid5880，介电常数是2.2，损耗角0.0009，两个介质板的厚度都为1.575mm。7.根据权利要求1所述的基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线，其特征在于：所述基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线的工作频点为2.4GHz，‑10dB端口反射系数为100MHz，3dB轴比带宽250MHz，最大辐射增益为6.4dBi。2CN112768882A说明书1/3页一种基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线技术领域[0001]本发明属于天线技术领域，涉及一种基于双贴片加载的双波束圆极化阵列天线。背景技术[0002]在宏蜂窝网络等情形下，为了提高波束覆盖范围，以及减少天线数目，提高链路吞吐量和简化馈电网络，双波束天线开始应用于无