双极化天线的制作方法

专利2022-05-09  6



1.本发明涉及通信技术领域,更具体地,涉及一种双极化天线。


背景技术:

2.双极化天线是一种新型天线,其组合了两幅极化方向相互正交的天线,并且这两幅极化方向相互正交的天线是同时处于收发双工模式下,因此双极化天线最突出的优点是节省了单个定向基站的天线数量。
3.一般的双线极化天线是采用正交的偶极子天线或vivaldi天线,其中,vivaldi天线是一种通过馈电微带线把能量耦合到金属导体层上并辐射的行波缝隙天线,具有宽频带的优良特性。典型的vivaldi天线由gibson在1979年提出,图1所示为vivaldi天线从xz面观察到的侧视图,参照图1,馈电微带线2和金属导体层1多通过印制工艺分别印制在介质板3的两侧;图2所示为典型vivaldi天线从xy面观察到的俯视图,参照图2,该种天线的金属导体层1上刻有按指数而渐变张开的开口槽线,馈电微带线引入的能量经介质耦合方式转换到该开口槽线内,然后该开口槽线将能量辐射出去。金属导体层1上的上述开口槽线不仅起到对辐射电磁波的引向作用,而且还通过开口槽宽度的渐变激发出多个对应谐振频点,从而实现了vivaldi天线的宽频带特性。
4.然而,现有技术中各种采用正交vivaldi天线的双极化天线存在天线驻波性表现不好的缺点。针对此缺点,目前很多技术方案通过在天线上加载阻抗元件来降低天线驻波比以改善天线的驻波性,但这种加载阻抗来改善天线驻波性的方式不可避免地会牺牲掉天线的部分增益。


技术实现要素:

5.为了解决上述现有技术存在的问题,本发明提供一种双极化天线,能够在保证天线增益不受影响的前提下实现良好的驻波性。
6.本发明提供了一种双极化天线,所述天线包括:
7.大小相同的第一天线单元和第二天线单元;
8.且所述第一天线单元和所述第二天线单元分别均包括介质板和位于所述介质板相对两表面的馈电微带线与金属导体层;
9.其中,所述金属导体层关于同一天线单元的所述介质板的中心纵轴线对称,在所述金属导体层上自所述介质板的纵向侧边向中心纵轴线方向设置有多条矩形凹槽且相互平行,在所述金属导体层上自所述介质板的中心纵轴线的末端设置有圆形凹槽,所述馈电微带线在相对表面上的投影落在所述金属导体层内;
10.其中,所述第一天线单元和所述第二天线单元相互正交,且两个所述介质板的中心纵轴线重合。
11.可选地,所述第一天线单元在介质板中心纵轴线上设有上开口的第一槽口;
12.所述第二天线单元在介质板中心纵轴线上设有下开口的第二槽口;
13.所述第一槽口和所述第二槽口的长度之和与所述介质板的纵向长度相等;以及,
14.所述第一天线单元和所述第二天线单元正交情况下,所述第一槽口的下方介质板插入到所述第二槽口内,所述第二槽口上方的介质板插入到所述第一槽口内。
15.可选地,在所述金属导体层上设置的多条矩形凹槽的长度依次增加,且所述多条矩形凹槽关于同一天线单元的所述介质板的中心纵轴线对称。
16.可选地,在所述金属导体层上还设置有弧形凹槽,所述弧形凹槽关于同一天线单元的所述介质板的中心纵轴线对称,所述弧形凹槽的弧线边自所述圆形凹槽的上方延伸至所述介质板的横向侧边。
17.可选地,每个天线单元还包括两个寄生贴片,与所述馈电微带线设置在所述介质板的同一表面上,其中,所述两个寄生贴片关于同一天线单元的所述介质板的中心纵轴线对称。
18.可选地,每个天线单元还包括多个过孔,多个所述过孔关于所述介质板的中心纵轴线对称分布在两个所述寄生贴片上。
19.可选地,每个天线单元的所述馈电微带线包括:
20.微带传输线,所述微带传输线的末端延伸到所述介质板的纵向侧边;
21.微带短截线,所述微带短截线位于所述微带传输线的始端,且所述微带短截线由和所述微带传输线连接的一端散开而呈扇形。
22.可选地,所述双极化天线还包括:顶部盖板,其中,
23.所述顶部盖板的介电常数大于自由空间内介质的介电常数;
24.所述顶部盖板与所述第一天线单元、所述第二天线单元均垂直连接。
25.可选地,所述顶部盖板呈圆形,呈圆形的所述顶部盖板直径与所述介质板的横向长度相等。
26.可选地,所述双极化天线还包括:所述双极化天线还包括:金属贴片,所述顶部盖板与所述第一天线单元分别设置在所述金属贴片的正反两个表面上,所述第一天线单元、所述第二天线单元在所述顶部盖板上的投影与所述金属贴片完全重合。
27.本发明的有益效果是:
28.本发明所提供的双极化天线包括相互正交的第一天线单元和第二天线单元,通过所述第一天线单元和所述第二天线单元的金属导体层上刻设多条相互平行的矩形凹槽,达到了降低双极化天线低频段驻波比和改善天线在主方向上辐射效果的目的,从而使得双极化天线在增益增加的同时驻波性也得到了有效改善。
附图说明
29.通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
30.图1示出典型vivaldi天线从xz面观察到的侧视图;
31.图2示出典型vivaldi天线从xy面观察到的俯视图;
32.图3示出本发明实施例中双极化天线的爆炸图;
33.图4示出本发明实施例中双极化天线的立体图;
34.图5示出本发明实施例中第一天线单元的爆炸图;
35.图6示出本发明实施例中第一天线单元的从yz面观察到的俯视图;
36.图7示出本发明实施例中第二天线单元的爆炸图;
37.图8示出本发明实施例中第二天线单元的从xz面观察到的俯视图;
38.图9示出本发明实施例中第一天线单元的金属导体层结构示意图;
39.图10示出本发明实施例中第二天线单元的金属导体层结构示意图;
40.图11示出本发明实施例中双极化天线从xy面观察到的俯视图;
41.图12示出本发明实施例中双极化天线在连续频段内的隔离度;
42.图13示出本发明实施例中双极化天线在连续频段内的驻波比;
43.图14示出本发明实施例中双极化天线在连续频段内的增益。
具体实施方式
44.以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中,相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。此外,在图中可能未示出某些公知的部分。
45.在下文中描述了本发明的许多特定的细节,例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术,以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样,可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
46.下面通过附图具体描述本发明的实施例。
47.图3示出双极化天线的爆炸图,图4示出双极化天线的立体图。参照图3和图4,本发明实施例提供的双极化天线包括:大小相同的第一天线单元1和第二天线单元2。
48.图5示出第一天线单元1的爆炸图,图6示出第一天线单元1在yz面观察到的俯视图。参照图5和图6,第一天线单元1包括介质板11和位于介质板11两侧的金属导体层12与馈电微带线13。应当注意的是,金属导体层12与馈电微带线13多通过印制工艺附着在介质板11两侧,图5只是为了显示清楚,将金属导体层12与馈电微带线13从介质板11剥离开;此外,图6中实线表示在第一天线单元1的设置金属导体层12一侧所能看到的结构,虚线表示在第一天线单元1的另一侧所能看到的结构。
49.图7示出第二天线单元2的爆炸图,图8示出第二天线单元2在xz面观察到的俯视图。参照图7和图8,第二天线单元2包括介质板21和位于介质板21两侧的金属导体层22与馈电微带线23。同样,图7是为了显示清楚,将金属导体层22与馈电微带线23从介质板21剥离开;此外,图8中实线表示在第二天线单元2的设置金属导体层22一侧所能看到的结构,虚线表示在第二天线单元2的另一侧所能看到的结构。
50.应当理解的是,介质板11作为金属导体层12与馈电微带线13的承载板,以及,介质板21作为金属导体层22与馈电微带线23的承载板,在第一天线单元1和第二天线单元2大小相同的情况下,介质板11和介质板21具有相同尺寸,即介质板11和介质板21等宽且等长。
51.图9示出第一天线单元1中金属导体层12的结构示意图,图10示出第二天线单元2中金属导体层22的结构示意图。参照图9和图10,金属导体层12和金属导体层22各自关于同一天线单元的介质板中心纵轴线对称,即,金属导体层12关于介质板11的中心纵轴线o
11
o
12
对称,金属导体层22关于介质板21的中心纵轴线o
21
o
22
对称。
52.结合图6和图9,金属导体层12上自介质板11的纵向侧边向中心纵轴线o
11
o
12
方向
设置有多条矩形凹槽121且相互平行,金属导体层12上自介质板11的中心纵轴线o
11
o
12
的末端设置有槽线a
11
o
10
a
12
所围成的圆形凹槽,以及所述馈电微带线13在相对表面上的投影落在金属导体层12内。
53.结合图8和图10,金属导体层22上自介质板21的纵向侧边向中心纵轴线o
21
o
22
方向设置有多条矩形凹槽221且相互平行,金属导体层22上自介质板21的中心纵轴线o
21
o
22
的末端设置有槽线d
21
a
21
和d
22
a
22
所围成的圆形凹槽,所述馈电微带线23在相对表面上的投影落在金属导体层22内。
54.上述第一天线单元1和第二天线单元2如图4所示相互正交而固定在一起,且第一天线单元1和第二天线单元2相互正交时:第一天线单元1的介质板中心纵轴线o
11
o
12
和第二天线单元2的介质板中心纵轴线o
21
o
22
重合。
55.具体地,第一天线单元1和第二天线单元2可以通过以下结构实现相互正交:
56.参照图6,第一天线单元1在介质板中心纵轴线o
11
o
12
上设有上开口(即在介质板11的上边沿l
11
l
12
处开口)的第一槽口;
57.参照图8,第二天线单元2在介质板中心纵轴线o
21
o
22
上设有下开口(即在介质板21的下边沿m
21
m
22
处开口)的第二槽口;
58.图6所示的第一槽口的长度h1与图8所示的第二槽口的长度h2之和,等于介质板的纵向长度h0;以及,
59.参照图3和图4,第一槽口16的下方介质板插入到第二槽口26内,第二槽口26上方的介质板插入到第一槽口16内,从而实现第一天线单元1和第二天线单元2相互正交式地固定连接,如图3和图4所示的第一天线单元1的介质板面垂直于x轴以及第二天线单元2的介质板面垂直于y轴。
60.本发明实施例所提供的上述双极化天线,包括相互正交的第一天线单元1和第二天线单元2,通过所述第一天线单元1和所述第二天线单元2的金属导体层上刻设多条相互平行的矩形凹槽,达到了降低双极化天线低频段驻波比和改善天线在主方向上辐射效果的目的,从而使得双极化天线在增益增加的同时驻波性也得到了有效改善。
61.在一个可选的实施例中,参照图9,上述金属导体层12上设置的多条矩形凹槽121的长度依次增加,且多条矩形凹槽121关于同一天线单元的介质板中心纵轴线o
11
o
12
对称。参照图10,金属导体层22上设置的多条矩形凹槽221的长度依次增加,且多条矩形凹槽221关于同一天线单元的介质板中心纵轴线o
21
o
22
对称。
62.需要说明的是,矩形凹槽121和矩形凹槽221的长度是指在垂直于同一天线单元介质板中心纵轴线方向上的尺寸,且各矩形凹槽的槽口边可以和介质板的纵向侧边重合。以第一天线单元中的矩形凹槽121为例,则参照图9,矩形凹槽121的长度即为沿y轴方向长度(例如有图9中所示的h
11
),矩形凹槽121的槽口边和介质板沿z轴方向的侧边重合(例如有图9中所示的纵向侧边l
12
m
12
)。
63.本发明实施例中,多条矩形凹槽121和多条矩形凹槽221的数量、高度以及间隔距离和渐变高度等参数的调节能够更加灵活地调节双极化天线的驻波比,使得双极化天线达到较优的驻波性。
64.在一个可选的实施例中,参照图9,金属导体层12上还设置有由弧形边b
11
c
11
和b
12
c
12
围成的弧形凹槽,弧形边b
11
c
11
和b
12
c
12
关于同一天线单元的介质板中心纵轴线o
11
o
12
对称,弧形边b
11
c
11
和b
12
c
12
自槽线a
11
o
10
a
12
所围成的圆形凹槽上方沿z轴正方向延伸至介质板的横向侧边;参照图10,金属导体层22上还设置有由弧形边b
21
c
21
和b
22
c
22
围成的弧形凹槽,弧形边b
21
c
21
和b
22
c
22
关于同一天线单元的介质板中心纵轴线o
21
o
22
对称,弧形边b
21
c
21
和b
22
c
22
自槽线d
21
a
21
和d
22
a
22
所围成的圆形凹槽上方沿z轴正方向延伸至介质板的横向侧边。
65.具体地,弧形边b
11
c
11
和b
12
c
12
在介质板的横向间距可以是沿着z轴正半轴的方向逐渐增大。且多条矩形凹槽121和多条矩形凹槽221可以是沿着z轴负半轴的方向长度依次增加。
66.进一步,参照图9,金属导体层12上在槽线a
11
o
10
a
12
与弧形边b
11
c
11
和b
12
c
12
之间还分别设置有相互平行的槽线a
11
b
11
和a
12
b
12
,槽线a
11
b
11
和a
12
b
12
关于介质板中心纵轴线o
11
o
12
对称;参照图10,金属导体层22上在槽线d
21
a
21
和弧形边b
21
c
21
之间设置有槽线a
21
b
21
,在槽线d
22
a
22
和弧形边b
22
c
22
之间设置有槽线a
22
b
22
,且槽线a
21
b
21
和a
22
b
22
之间相互平行,槽线a
21
b
21
和a
22
b
22
关于介质板21中心纵轴线o
21
o
22
对称。
67.本发明实施例中,第一天线单元1和第二天线单元2各自通过金属导体层的设置构成了一个vivaldi天线,从而通过两个相互正交的vivaldi天线节省了需要宽频带天线的定向基站内天线的数量,并且使得基站内的宽频带双极化vivaldi天线在增益增加的同时驻波性也得到了有效改善。
68.需要强调的是,因第一天线单元1和第二天线单元2之间相互正交的连接结构,金属导体层12和金属导体层22只在圆形槽线部分存在上述差别。并且,基于第一天线单元1和第二天线单元2的上述结构,第一槽口16和第二槽口26的分界线可以设置在各自相互平行槽线内的介质板上,即,第一槽口16的槽底设置在图9所示的平行槽线a
11
b
11
和a
12
b
12
内的介质板11上,且第一槽口16的槽底和直线a
11
a
12
或直线b
11
b
12
平行;第二槽口26的槽底设置在图10所示的平行槽线a
21
b
21
和a
22
b
22
内的介质板21上,且第二槽口26的槽底和直线a
21
a
22
或直线b
21
b
22
平行。
69.在一个可选的实施例中,第一天线单元1和第二天线单元2中的每个天线单元还包括:两个寄生贴片,即,如图6所示第一天线单元1包括两个寄生贴片14,如图8所示第二天线单元2包括两个寄生贴片24。两个天线单元中的寄生贴片皆与同一天线单元的馈电微带线设置在所述介质板的同一表面上,其中,各个天线单元的两个寄生贴片关于同一天线单元的所述介质板中心纵轴线对称。
70.参照图6,以第一天线单元1为例对寄生贴片的设置方式进行说明如下:
71.第一天线单元1包括两个寄生贴片14,两个寄生贴片14与馈电微带线13设置在介质板11的同一表面上(皆用虚线表示),且两个寄生贴片14关于介质板11的中心纵轴线o
11
o
12
对称。
72.具体地,每个天线单元的两个寄生贴片在使用中是接地。以及,两个寄生贴片可以皆为λ/4的偶极子天线贴片,λ为自由空间内双极化天线最低工作频率所对应波长。
73.本发明实施例中,双极化天线通过在每个天线单元中设置两个寄生贴片,达到了增加额外谐振点的目的,从而通过增加的额外谐振点改善了双极化天线的低频驻波,使得双极化天线具有较低的驻波比,即,无需增加电场耦合面积则可实现较大的增益,使得双极化天线可以做到小型化但不影响天线其他电性能。
74.进一步,每个天线单元还包括多个过孔,多个所述过孔关于所述介质板的中心纵
轴线对称分布在两个所述寄生贴片上。多个过孔的数量例如可以设置为4个,即,每个寄生贴片上设置两个过孔,其中,参照图6,第一天线单元1的4个过孔15关于介质板的中心纵轴线o
11
o
12
对称分布在两个寄生贴片14上;参照图8,第二天线单元2的4个过孔25关于介质板的中心纵轴线o
21
o
22
对称分布在两个寄生贴片24上。应当理解的是,多个过孔对称分布在两个寄生贴片上且穿过同一天线单元的介质板和金属导体层,多个过孔在每个天线单元中作为连通各层结构之间的印刷导线。
75.在另一个可选的实施方式中,每个天线单元的馈电微带线包括:微带传输线和微带短截线,其中,微带传输线的末端延伸到介质板的纵向侧边;微带短截线位于微带传输线的始端,且微带短截线由和微带传输线连接的一端散开而呈扇形。
76.具体地,结合图5、图6和图9,第一天线单元1的馈电微带线13包括微带传输线131和微带短截线132,其中,微带传输线131的末端延伸到介质板11的纵向侧边,微带传输线131的末端作为馈电端口;微带短截线132位于微带传输线131的始端,且微带短截线132由和微带传输线131连接的一端散开而呈扇形。上述微带传输线131的始端可以是和末端分布在介质板中心纵轴线o
11
o
12
的两侧。
77.结合图7、图8和图10,第二天线单元2的馈电微带线23包括微带传输线231和微带短截线232,其中,微带传输线231的末端延伸到介质板21的纵向侧边,微带传输线231的末端作为馈电端;微带短截线232位于微带传输线231的始端,且微带短截线232由和微带传输线231连接的一端散开而呈扇形。上述微带传输线231的始端可以是和末端分布在介质板中心纵轴线o
21
o
22
的两侧。
78.应当理解的是,虽然第一天线单元1和第二天线单元2相互正交,但无论是馈电微带线13还是馈电微带线23都需要保持不断开的结构,因而,在第一天线单元1和第二天线单元2如4所示正交固定的情况下,图3所示的第一槽口16和第二槽口26的分界线可以各自设置在同一天线单元的平行槽线内的介质板上,继而,参照图6,第一天线单元1的馈电微带线13跨过平行槽线a
11
b
11
和a
12
b
12
,并且是位于第一槽口16的槽底下方(沿z轴位于槽底以下);第二天线单元2的馈电微带线23跨过平行槽线a
21
b
21
和a
22
b
22
,并且是位于第二槽口26的槽底上方(沿z轴位于槽底以上)。
79.本发明实施例中,呈扇形的微带短截线作为馈电微带线的开路终端,其将一部分能量耦合到同一天线单元的平行槽线内,并将未耦合到平行槽线内的能量消耗掉,从而使得各天线单元实现整个馈电部分在宽带范围内的阻抗匹配。
80.结合图3和图4,在另一可选的实施例中,双极化天线还包括:顶部盖板3,其中,
81.顶部盖板3的介电常数大于自由空间内介质的介电常数;
82.顶部盖板3覆盖与第一天线单元1、第二天线单元2均垂直连接。
83.具体地,顶部盖板3可以呈圆形,呈圆形的顶部盖板3直径与介质板的横向长度(即图8所示介质板21横向边沿m
21
m
21
的长度)相等,从而在呈圆形顶部盖板3的圆心位于两天线单元的介质板中心纵轴线上时,顶部盖板3将第一天线单元1和第二天线单元2覆盖。
84.本发明实施例中,在两天线单元的顶部加载上述顶部盖板3,达到了提高双极化天线增益的技术效果。上述顶部盖板3在自由空间内的介质为空气时,可以选用金属盖板,进一步,顶部盖板3可以选用介电常数为4.4的金属材质制成,以实现较优的天线增益。
85.在另一个可选的实施方式中,双极化天线还包括:金属贴片,所述顶部盖板3与第
一天线单元1分别设置在金属贴片的正反两个表面上,所述第一天线单元1、所述第二天线单元2在所述顶部盖板3上的投影与所述金属贴片完全重合。
86.图11为双极化天线从xy面观察到的俯视图,其中,实线表示顶部盖板3,虚线表示顶部盖盘3的背侧所设置的金属贴片61、金属贴片621和金属贴片622,这三条金属贴片的宽度w0都等于如图4所示的第一天线单元1在x轴方向上的介质板厚度。由于第一天线单元1和第二天线单元2交叉组建在一起,因而一个天线单元的介质板被另一个天线单元的介质板隔开,这里以介质板21被介质板11隔开为例,因而介质板11顶部贴设一整片金属贴片61,而介质板21顶部贴设两条分割开的金属贴片621和金属贴片622。
87.本发明实施例中,双极化天线内设置的上述金属贴片,达到了提高双极化天线增益的技术效果。
88.本发明实施例所提供的上述双极化天线,突破了天线尺寸的限制,使得双极化天线在降低驻波比的同时又避免增益降低,经测试,该双极化天线在天线尺寸小到0.15λ
×
0.32λ(λ为自由空间内所述双极化天线最低工作频率所对应波长)的情况下,都具有较好的天线特性。图12所示为该双极化天线中第一天线单元1和第二天线单元2之间的隔离度s12,参照图12,两个天线单元的隔离度s12最大在-20db,最小能到-55db,可见:两个天线单元之间具有非常高的隔离度。图13所示为该双极化天线的驻波比,可以看出:天线的驻波比在绝大部分的工作频率处是小于3.0,即,该双极化天线的驻波比也表现良好。图14所示为该双极化天线的仿真增益图,对于本发明实施例中双极化天线的个各附图,图14中的phi表示与x轴正方向之间的夹角,theta表示与z轴正方向之间的夹角,图14所示的仿真结果显示天线增益性能良好。
89.应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
90.此外,在以上描述中,诸如中心、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部、横向、纵向等方位用词和诸如厚度、高度、长度等丈量用词是相对于各附图中所示的构造进行定义的,它们是相对的概念,因此有可能会根据其所处位置和使用状态进行相应变化,所以,不应当将这些用语解释为限制性用语。而涉及连接的术语是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系,除非以其他方式进行明确说明。
91.依照本发明的实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征:
1.一种双极化天线,其特征在于,所述天线包括:大小相同的第一天线单元和第二天线单元;且所述第一天线单元和所述第二天线单元分别均包括介质板和位于所述介质板相对两表面的馈电微带线与金属导体层;其中,所述金属导体层关于同一天线单元的所述介质板的中心纵轴线对称,在所述金属导体层上自所述介质板的纵向侧边向中心纵轴线方向设置有多条矩形凹槽且相互平行,在所述金属导体层上自所述介质板的中心纵轴线的末端设置有圆形凹槽,所述馈电微带线在相对表面上的投影落在所述金属导体层内;其中,所述第一天线单元和所述第二天线单元相互正交,且两个所述介质板的中心纵轴线重合。2.根据权利要求1所述的双极化天线,其特征在于,所述第一天线单元在介质板中心纵轴线上设有上开口的第一槽口;所述第二天线单元在介质板中心纵轴线上设有下开口的第二槽口;所述第一槽口和所述第二槽口的长度之和与所述介质板的纵向长度相等;以及,所述第一天线单元和所述第二天线单元正交情况下,所述第一槽口的下方介质板插入到所述第二槽口内,所述第二槽口上方的介质板插入到所述第一槽口内。3.根据权利要求1所述的双极化天线,其特征在于,在所述金属导体层上设置的多条矩形凹槽的长度依次增加,且所述多条矩形凹槽关于同一天线单元的所述介质板的中心纵轴线对称。4.根据权利要求1所述的双极化天线,其特征在于,在所述金属导体层上还设置有弧形凹槽,所述弧形凹槽关于同一天线单元的所述介质板的中心纵轴线对称,所述弧形凹槽的弧线边自所述圆形凹槽的上方延伸至所述介质板的横向侧边。5.根据权利要求1所述的双极化天线,其特征在于,每个天线单元还包括两个寄生贴片,与所述馈电微带线设置在所述介质板的同一表面上,其中,所述两个寄生贴片关于同一天线单元的所述介质板的中心纵轴线对称。6.根据权利要求5所述的双极化天线,其特征在于,每个天线单元还包括多个过孔,多个所述过孔关于所述介质板的中心纵轴线对称分布在两个所述寄生贴片上。7.根据权利要求1所述的双极化天线,其特征在于,每个天线单元的所述馈电微带线包括:微带传输线,所述微带传输线的末端延伸到所述介质板的纵向侧边;微带短截线,所述微带短截线位于所述微带传输线的始端,且所述微带短截线由和所述微带传输线连接的一端散开而呈扇形。8.根据权利要求1所述的双极化天线,其特征在于,所述双极化天线还包括:顶部盖板,其中,所述顶部盖板的介电常数大于自由空间内介质的介电常数;所述顶部盖板与所述第一天线单元、所述第二天线单元均垂直连接。9.根据权利要求8所述的双极化天线,其特征在于,所述顶部盖板呈圆形,呈圆形的所述顶部盖板直径与所述介质板的横向长度相等。10.根据权利要求8所述的双极化天线,其特征在于,所述双极化天线还包括:金属贴
片,所述顶部盖板与所述第一天线单元分别设置在所述金属贴片的正反两个表面上,所述第一天线单元、所述第二天线单元在所述顶部盖板上的投影与所述金属贴片完全重合。
技术总结
本发明公开了一种双极化天线,包括:大小相同的第一天线单元和第二天线单元;第一天线单元和第二天线单元分别均包括介质板和位于介质板两侧的馈电微带线与金属导体层;金属导体层关于同一天线单元的介质板的中心纵轴线对称,在金属导体层上自介质板的纵向侧边向中心纵轴线方向设置有多条矩形凹槽且相互平行,在金属导体层上自介质板的中心纵轴线的末端设置有圆形凹槽,馈电微带线在相对表面上的投影落在金属导体层内;其中,第一天线单元和第二天线单元相互正交,且两个介质板的中心纵轴线重合。本发明所提供的双极化天线能够在保证天线增益不受影响的前提下实现良好的驻波性。天线增益不受影响的前提下实现良好的驻波性。天线增益不受影响的前提下实现良好的驻波性。


技术研发人员:刘若鹏 赵治亚 李长江 马冰
受保护的技术使用者:西安光启尖端技术研究院
技术研发日:2019.12.30
技术公布日:2021/7/15

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