一种圆极化天线.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CN109149088A(43)申请公布日2019.01.04(21)申请号201710453627.6(22)申请日2017.06.15(71)申请人乐山市晨晖科技有限公司地址614000四川省乐山市高新区南新路8号科技园内(72)发明人张伟陈庆许惠群(51)Int.Cl.H01Q1/38(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种圆极化天线(57)摘要本发明公开了一种增益较高的圆极化天线。该天线包括介质基板以及设置在介质基板表面的上表面金属层、下表面金属层，所述介质基板上设置有正六边形基片集成波导腔体，所述上表面金属层上设置有共地共面波导结构以及与共地共面波导结构相连的微带馈线形成输入端，所述下表面金属层上设置有“十”字形交叉缝隙形成辐射单元。这种结构的天线增益远高于现有的圆极化天线，因此，本发明所述的基片集成波导圆极化天线性能较好，而且本发明所述的基片集成波导圆极化天线抗雨雾干扰能力强，且当圆极化波通过电离层时，不受法拉第旋转效应的影响，适合在微波毫米波技术领域推广应用。CN109149088ACN109149088A权利要求书1/1页1.一种圆极化天线，其特征在于：包括介质基板(1)以及设置在介质基板(1)表面的上表面金属层(2)、下表面金属层(3)，所述介质基板(1)上设置有金属化通孔阵列(4)，所述金属化通孔阵列(4)贯穿上表面金属层(2)、介质基板(1)、下表面金属层(3)并与上表面金属层(2)、下表面金属层(3)共同围成一个正六边形基片集成波导腔体(5)，所述上表面金属层(2)上设置有共地共面波导结构(6)以及与共地共面波导结构(6)相连的微带馈线(7)形成输入端，所述下表面金属层(3)上设置有“十”字形交叉缝隙(8)形成辐射单元。2.如权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于：所述共地共面波导结构(6)位于正六边形基片集成波导腔体(5)的上、下两个相对顶点连线上。3.如权利要求2所述的圆极化天线，其特征在于：所述“十”字形交叉缝隙(8)的每条支臂与正六边形基片集成波导腔体(5)上、下两个相对顶点连线成45°夹角。4.如权利要求3所述的圆极化天线，其特征在于：所述金属化通孔阵列(4)的金属孔半径为0.5mm，相邻两个金属孔之间的间距为1.5mm。5.根据权利要求1至4中任意一项权利要求所述的圆极化天线，其特征在于：所述介质基板(1)采用Rogers5880，其介电常数为2.2，厚度为0.508mm。2CN109149088A说明书1/3页一种圆极化天线技术领域[0001]本发明涉及微波毫米波技术领域，具体涉及一种圆极化天线。背景技术[0002]天线在无线通信系统中，实现着有线链路和无线链路之间的相互转化和连接，是无线通信系统中的关键部件，天线的研究对于无线通信技术的发展有着重要影响。[0003]天线经过上百年的发展，有着多种多样的形式，也有着各自不同的特点。传统微波天线一般采用金属波导或者微带贴片结构。矩形金属波导天线具有高增益、低损耗、高功率容量等优异特性，但是由于矩形波导天线体积较庞大，加工精度要求高，同时它难以和介质基片上的平面微波毫米波电路集成，这些因素使得整个系统的体积比较大、设计成本和结构复杂度比较高，也导致了传统矩形波导天线难以满足现代通信系统发展的要求。微带贴片天线是当前微波毫米波电路中常采用的形式，但是在微波毫米波系统中，微带天线较难获得高增益和宽工作频带。因此在高频微波系统中，微带贴片天线也不是首选形式。[0004]随着微波技术的发展，人们对于微波系统和微波器件集成化和小型化的需求越来越高，基片集成波导(SIW)这种新型的传输线结构正好能满足以上所提出的的新要求。基片集成波导完全集成于介质基片中，它具有与矩形波导相似的传输特性，因此利用SIW技术实现的SIW缝隙天线一方面继承了传统矩形金属波导缝隙天线的优点，同时克服了传统矩形金属波导的缺点，能够将阵列天线和微波毫米波电路集成于同一块介质基片中，容易实现线极化、圆极化、双频和双极化的工作方式，并可以利用传统的PCB加工技术实现，设计成本和生产成本比较低廉，从而很适合于高频微波毫米波系统的设计。[0005]如上所述，SIW天线的一个突出优点就是容易实现圆极化，因此可以方便应用于卫星通信、移动通信等系统中。圆极化天线，是指其辐射电磁波的电场矢量随时间变化的轨迹是个圆形，有左旋向、右旋向之分。左旋圆极化天线只能辐射或接收左旋圆极化波，右旋圆极化天线只能辐射或接收右旋圆极化波。所以，工作在圆极化情况下的天线的收、发性能直接与来波的极化特性有关。在卫星通信系统、遥控遥测技术中，由于其无线链路的特殊性，电磁波会受大气、雨衰、电离层等的影响。在这些系统中，单一