CN206976565U - 双馈双频圆极化天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双馈双频圆极化天线，包括PCB反射板、依次层叠连接在PCB反射板上的耦合馈电天线和主馈天线；主馈天线包括第一介质板、设置在第一介质板上的第一微带贴片以及两个金属探针，两个金属探针的馈电幅度相等，空间相位相差90°；耦合馈电天线包括第二介质板、设置在第二介质板上的第二微带贴片，第二微带贴片上设有数个开缝，数个开缝围绕耦合馈电天线轴心均匀分布形成耦合缝隙。本实用新型与单馈层叠结构相比，通过双馈耦合馈电的方式，有效的抑制交叉极化比，获得更好的轴比和驻波，同时有较宽的辐射角度；与双馈层叠结构相比，通过双馈耦合馈电的方式，只需两个探针，有效简化馈电网络，为后续的有源网络设计提供更大的设计余量。

Description

双馈双频圆极化天线

技术领域

本实用新型涉及圆极化天线技术领域，尤其涉及一种双馈双频圆极化天线。

背景技术

天线的极化作为天线性能的一个重要参数，是指在一个发射天线辐射时，其最大辐射方向上，随着时间变化电场矢量(端点)在空间描出的轨迹。

随着科学技术和社会的不断发展，对天线的性能要求也越来越高。在现代的无线应用***中，普通的线极化天线已很难满足人们的需求，圆极化天线的应用越来越广泛。由于圆极化天线具有：可接收任意极化的来波且其辐射波也可由任意极化天线接收；旋向正交性；极化波入射到反射物(如平面、球面等)是旋向逆转，不同旋向的电磁波具有较大数值的极化隔离等特点，因此，被广泛应用在通信、雷达、电子侦察与电子干扰等各个方面，研究圆极化天线具有巨大的社会效益、经济效益和军事效益。

在很多实际应用中，要求圆极化天线具有双频性，同时要求较好的圆极化性能和较为简化的馈电网络，这就使得这类圆极化全向天线的设计与普通的圆极化天线的设计既有共性又有很大的差别。目前，从原理上来看，主要有以下两种：采用两个双馈圆极化天线层叠结构，每个圆极化天线覆盖一个频点，通过组合的方式实现双频和优良的性能，但是包括两组90度移相网络，馈电网络较为复杂；或者通过两个单馈圆极化天线层叠结构，每个圆极化天线覆盖一个频点，通过组合的方式实现双频，但是单馈圆极化天线频带较窄，圆极化辐射角度不宽。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种可靠高效的双馈双频圆极化天线。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种双馈双频圆极化天线，包括PCB反射板、依次层叠连接在所述PCB反射板上的耦合馈电天线和主馈天线；所述主馈天线包括第一介质板、设置在所述第一介质板上的第一微带贴片以及两个金属探针，两个所述金属探针的馈电幅度相等，空间相位相差90°；所述耦合馈电天线包括第二介质板、设置在所述第二介质板上的第二微带贴片，所述第二微带贴片上设有数个开缝，数个所述开缝围绕所述耦合馈电天线轴心均匀分布，形成耦合缝隙。

优选地，所述第一微带贴片蚀刻形成在所述第一介质板上，第一微带贴片的四角处分别形成有方形的调谐部。

优选地，所述第二微带贴片蚀刻形成在所述第二介质板上，第二微带贴片的四角处分别形成有方形的调谐部。

优选地，所述金属探针依次穿进所述耦合馈电天线和PCB反射板，露出所述PCB反射板背向所述耦合馈电天线的一侧。

优选地，所述第一介质板为陶瓷介质板；所述第一微带贴片为铜箔层，表面覆有电镀锡层。

优选地，所述第二微带贴片上设有四个所述开缝，四个所述开缝围绕所述耦合馈电天线轴心呈90°间隔均匀分布。

优选地，所述第二介质板为陶瓷介质板；所述第二微带贴片为铜箔层，表面覆有电镀锡层。

优选地，所述PCB反射板包括基板、设置在所述基板上的微带贴片；

所述基板为复合高频板，所述微带贴片为铜箔层。

优选地，所述双馈双频圆极化天线还包括数个绝缘螺钉；所述绝缘螺钉依次穿进所述PCB反射板、耦合馈电天线和主馈天线。

优选地，所述双馈双频圆极化天线的边长为0.18λ-0.2λ，高度为 0.017λ-0.02λ，其中λ为天线最低工作频率对应在空气中的工作波长。

本实用新型的有益效果：可靠高效；与单馈层叠结构相比，通过双馈耦合馈电的方式，能够有效的抑制交叉极化比，获得更好的轴比和驻波，同时有较宽的辐射角度；与双馈层叠结构相比，双馈层叠需要四个探针，而通过双馈耦合馈电的方式，只需要两个探针，能够有效简化馈电网络，为后续的有源网络的设计提供更大的设计余量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的双馈双频圆极化天线的立体结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的双馈双频圆极化天线中主馈天线的结构示意图；

图3是图2所示主馈天线的侧视图；

图4是本实用新型一实施例的双馈双频圆极化天线中耦合馈电天线的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一实施例的双馈双频圆极化天线，包括PCB反射板10、依次层叠连接在PCB反射板10上的耦合馈电天线20和主馈天线30。

该双馈双频圆极化天线还可包括数个绝缘螺钉(如塑料螺钉)；数个绝缘螺钉间隔分布并分别依次穿进PCB反射板10、耦合馈电天线20和主馈天线 30，将三者连接在一起，提高天线的稳定性，同时没有金属螺钉对天线产生干扰和使用双面胶的不牢固的问题，提高了天线的可靠性和性能一致性。PCB 反射板10、耦合馈电天线20和主馈天线30分别设有相对连通的安装孔，工绝缘螺钉穿进其中。

如图2、3所示，主馈天线30可包括第一介质板31、设置在第一介质板 31上的第一微带贴片32以及两个金属探针33。两个金属探针33的馈电幅度相等，空间相位相差90°。在双馈双频圆极化天线中，第一微带贴片32位于第一介质板31背向耦合馈电天线20的表面上。

该第一微带贴片32可通过蚀刻形成在第一介质板31上，形状大致与第一介质板31的形状相同，覆盖第一介质板31表面的大部分，四周与第一介质板31的边缘留有间隔。第一微带贴片32的四角处分别形成有方形的调谐部34。

金属探针33依次穿进耦合馈电天线20和PCB反射板10，露出PCB反射板10背向耦合馈电天线20的一侧。

优选地，第一介质板31为陶瓷介质板，具有高介电常数、低损耗的特性，满足天线电气性能要求。第一微带贴片32为铜箔层，具有一定厚度，其表面覆有电镀锡层，具有良好的防氧化性。

如图4所示，耦合馈电天线20包括第二介质板21、设置在第二介质板 21上的第二微带贴片22，第二微带贴片22上设有数个开缝23，数个开缝23 围绕耦合馈电天线20轴心均匀分布，形成耦合缝隙。通过调整开缝23宽度、长度和其距离耦合馈电天线20轴心的距离实现耦合馈电天线20优良的驻波性能和圆极化性能。

本实施例中，第二微带贴片22上设有四个开缝23，四个开缝23围绕耦合馈电天线20轴心呈90°间隔均匀分布。

第二微带贴片22可通过蚀刻形成在第二介质板21上，形状大致与第二介质板21的形状相同，覆盖第二介质板21表面的大部分，四周与第二介质板21的边缘留有间隔。第二微带贴片22的四角处分别形成有方形的调谐部 24。

在天线中，如果直接调节靠近耦合缝隙的第二微带贴片22和第一微带贴片32，将会严重改变天线上下层的耦合，恶化天线性能，因此本实用新型中，通过第二微带贴片22和第一微带贴片32四角的方形调谐部24、34，调节时，上下层影响就不再明显，大大减小了调试难度，提高了天线的可生产性。

优选地，第二介质板21为陶瓷介质板，具有高介电常数、低损耗的特性，满足天线电气性能要求。第二微带贴片22为铜箔层，表面覆有电镀锡层，具有良好的防氧化性。

PCB反射板10包括基板、设置在基板上的微带贴片。基板为复合高频板，具高介电常数、低损耗的特性。微带贴片为铜箔层，具有一定的厚度。

本实施例中，PCB反射板10、耦合馈电天线20和主馈天线30的中心(轴心)重合。

双馈双频圆极化天线的整体边长为0.18λ-0.2λ，整体高度为 0.017λ-0.02λ，其中λ为该天线最低工作频率对应在空气中的工作波长。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种双馈双频圆极化天线，其特征在于，包括PCB反射板（10）、依次层叠连接在所述PCB反射板（10）上的耦合馈电天线（20）和主馈天线（30）；所述主馈天线（30）包括第一介质板（31）、设置在所述第一介质板（31）上的第一微带贴片（32）以及两个金属探针（33），两个所述金属探针（33）的馈电幅度相等，空间相位相差90°；所述耦合馈电天线（20）包括第二介质板（21）、设置在所述第二介质板（21）上的第二微带贴片（22），所述第二微带贴片（22）上设有数个开缝（23），数个所述开缝（23）围绕所述耦合馈电天线（20）轴心均匀分布，形成耦合缝隙。

2.根据权利要求1所述的双馈双频圆极化天线，其特征在于，所述第一微带贴片（32）蚀刻形成在所述第一介质板（31）上，第一微带贴片（32）的四角处分别形成有方形的调谐部（34）。

3.根据权利要求1所述的双馈双频圆极化天线，其特征在于，所述第二微带贴片（22）蚀刻形成在所述第二介质板（21）上，第二微带贴片（22）的四角处分别形成有方形的调谐部（24）。

4.根据权利要求1所述的双馈双频圆极化天线，其特征在于，所述金属探针（33）依次穿进所述耦合馈电天线（20）和PCB反射板（10），露出所述PCB反射板（10）背向所述耦合馈电天线（20）的一侧。

5.根据权利要求1所述的双馈双频圆极化天线，其特征在于，所述第一介质板（31）为陶瓷介质板；所述第一微带贴片（32）为铜箔层，表面覆有电镀锡层。

6.根据权利要求1所述的双馈双频圆极化天线，其特征在于，所述第二微带贴片（22）上设有四个所述开缝（23），四个所述开缝（23）围绕所述耦合馈电天线（20）轴心呈90°间隔均匀分布。

7.根据权利要求1所述的双馈双频圆极化天线，其特征在于，所述第二介质板（21）为陶瓷介质板；所述第二微带贴片（22）为铜箔层，表面覆有电镀锡层。

8.根据权利要求1所述的双馈双频圆极化天线，其特征在于，所述PCB反射板（10）包括基板、设置在所述基板上的微带贴片；

所述基板为复合高频板，所述微带贴片为铜箔层。

9.根据权利要求1-8任一项所述的双馈双频圆极化天线，其特征在于，所述双馈双频圆极化天线还包括数个绝缘螺钉；所述绝缘螺钉依次穿进所述PCB反射板（10）、耦合馈电天线（20）和主馈天线（30）。

10.根据权利要求1-8任一项所述的双馈双频圆极化天线，其特征在于，所述双馈双频圆极化天线的边长为0.18λ-0.2λ，高度为0.017λ-0.02λ，其中λ为天线最低工作频率对应在空气中的工作波长。