圆极化天线、圆极化天线系统和通讯设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种圆极化天线、圆极化天线系统和通讯设备。圆极化天线，包括：辐射部，辐射部包括依次层叠设置的第一辐射片和第二辐射片，第一辐射片和第二辐射片均具有切角；辐射部还包括第一基板和第二基板，其中，第一辐射片、第一基板、第二辐射片和第二基板依次层叠设置。本实用新型仅采用了两个辐射片，即第一辐射片和第二辐射片，因而，可以将两个辐射片层叠地设置，具有结构简单、制作方便、成本低的特点。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及射频天线领域，更具体地，涉及一种圆极化天线、圆极化天线系统 和通讯设备。 圆极化天线、圆极化天线系统和通讯设备
【背景技术】
[0002] 随着无线通信技术的飞速发展，天线技术所涉及的领域越来越广泛，在许多特殊 应用中，对于天线性能的要求也越来越高。在现代通信中，随着通信系统集成度的提高，要 求使用的天线具有高增益、宽频带或多频段、圆极化、小型化、宽覆盖等特点。为了满足实际 需要，通常使用微带天线、环形天线、喇叭天线、平面单极子天线等结构作为主要实现形式。 但这些天线均存在不同的缺陷。
[0003] 现有技术中，当需要采用多频段圆极化天线时，通常是通过多端口、多天线来分别 实现不同的频段，具有天线数量多、结构复杂、极化、增益性能差的缺点。 实用新型内容
[0004] 本实用新型旨在提供一种双频段的、结构简单、成本低的圆极化天线、圆极化天线 系统和通讯设备。
[0005] 为解决上述技术问题，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种圆极化天线，包 括：辐射部，辐射部包括依次层叠设置的第一辐射片和第二辐射片，第一辐射片和第二辐射 片均具有切角；辐射部还包括第一基板和第二基板，其中，第一辐射片、第一基板、第二辐射 片和第二基板依次层叠设置。
[0006] 进一步地，第一辐射片和第二辐射片均为具有切角的平行四边形。
[0007] 进一步地，第一辐射片具有两个切角，该两个切角位于第一辐射片的一条对角线 上。
[0008] 进一步地，第二辐射片具有两个切角，该两个切角位于第二辐射片的一条对角线 上。
[0009] 进一步地，第一辐射片具有两个切角，第一辐射片的该两个切角位于第一辐射片 的一条对角线上；第二辐射片具有两个切角，第二辐射片的该两个切角位于第二辐射片的 一条对角线上。
[0010] 进一步地，第一辐射片的一条对角线与第二辐射片的一条对角线垂直。
[0011] 进一步地，切角的角度为45±10度。
[0012] 进一步地，切角的角度为45度。
[0013] 进一步地，圆极化天线还包括与第一辐射片配合的第一馈电部。
[0014] 进一步地，第一馈电部是同轴馈电部。
[0015] 进一步地，圆极化天线还包括与第二辐射片配合的第二馈电部。
[0016] 进一步地，第二馈电部是同轴馈电部。
[0017] 进一步地，第一基板和第二基板为方形。
[0018] 进一步地，第一辐射片的尺寸小于第二辐射片的尺寸。
[0019] 进一步地，第一基板的厚度小于第二基板的厚度。
[0020] 进一步地，圆极化天线还包括：屏蔽装置，辐射部的至少一部分位于屏蔽装置内。
[0021] 进一步地，辐射部还包括地平面，屏蔽装置与地平面电连接。
[0022] 根据本实用新型的第二个方面，提供了一种圆极化天线系统，包括信号输入端口、 圆极化天线、功分器和移相器，圆极化天线是上述的圆极化天线，信号输入端口与功分器的 一个输入端连接，功分器的一个输出端直接与圆极化天线连接，功分器的另一个输出端通 过移相器与圆极化天线连接。
[0023] 进一步地，功分器为微带线功分器。
[0024] 进一步地，移相器具有用于移相的长短不同的传输线。
[0025] 根据本实用新型的第三个方面，提供了一种通讯设备，包括圆极化天线系统，圆极 化天线系统是上述的圆极化天线系统。
[0026] 本实用新型仅采用了两个辐射片，即第一辐射片和第二辐射片，因而，可以将两个 辐射片层叠地设置，具有结构简单、制作方便、成本低的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的 示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图 中：
[0028] 图1示意性示出了本实用新型中的圆极化天线的结构示意图；
[0029] 图2示意性示出了本实用新型的层叠结构示意图；
[0030] 图3示意性示出了电压驻波比曲线图；
[0031] 图4示意性示出了增益曲线图；
[0032] 图5示意性示出了轴比曲线图；以及
[0033] 图6示意性示出了本实用新型中的圆极化天线系统的功能框图。
[0034] 图中附图标记：1、第一福射片；2、第一基板；3、第二福射片；4、信号输入端口；5、 圆极化天线；6、功分器；7、移相器；8、第二基板；9、屏蔽装置。
【具体实施方式】
[0035] 以下对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。
[0036] 作为本实用新型的第一方面，请参考图1和图2,提供了一种圆极化天线，包括：辐 射部，辐射部包括依次层叠设置的第一辐射片1和第二辐射片3,第一辐射片1和第二辐射 片3均具有切角。优选地，第一辐射片1和第二辐射片3均为具有切角的平行四边形。优 选地，切角的角度为45±10度。优选地，切角的角度为45度。显然，切角也可以是其它角 度。
[0037] 优选地，辐射部还包括第一基板2和第二基板8,其中，第一辐射片1、第一基板2、 第二辐射片3和第二基板8依次层叠设置。优选地，第一基板2和第二基板8为方形，例如 正方形或长方形等，当然，也可以是其它形状。优选地，第一辐射片1的尺寸小于第二辐射 片3的尺寸。优选地，同一辐射片上的两个切角的形状相同。优选地，第一基板2的厚度小 于第二基板8的厚度。优选地，第一基板2的介电常数大于第二基板8的介电常数。
[0038] 图3示出了图1中的圆极化天线的电压驻波比曲线图，图4示出了图1中的圆极 化天线的增益曲线图，图5示出了图1中的圆极化天线的轴比曲线图。结合图3至图5可 知，本实用新型中的圆极化天线可以产生两个圆极化的频段，并可通过对切角的精确控制， 来实现两个圆极化的频段。此外，本实用新型仅采用了两个辐射片，即第一辐射片1和第二 辐射片3,因而，可以将两个辐射片层叠地设置，具有结构简单、制作方便、成本低的特点。
[0039] 在第一个实施例中，第一辐射片1具有两个切角，该两个切角位于第一辐射片1的 一条对角线上。在第二个实施例中，第二辐射片3具有两个切角，该两个切角位于第二辐射 片3的一条对角线上。在第三个实施例中，第一辐射片1具有两个切角，第一辐射片1的该 两个切角位于第一辐射片1的一条对角线上；第二辐射片3具有两个切角，第二辐射片3的 该两个切角位于第二辐射片3的一条对角线上。
[0040] 优选地，本实用新型中，第一辐射片1的一条对角线与第二辐射片3的一条对角线 垂直。这样，可以保证两个极化电场线处于相互垂直的状态。
[0041] 优选地，圆极化天线还包括与第一辐射片1配合的第一馈电部。优选地，第一馈电 部是同轴馈电部。优选地，圆极化天线还包括与第二辐射片3配合的第二馈电部。优选地， 第二馈电部是同轴馈电部。采用同轴馈电的方式，降低了馈电结构。
[0042] 优选地，圆极化天线还包括：屏蔽装置9,辐射部的至少一部分位于屏蔽装置9内。 通过屏蔽装置9,可以屏蔽外部环境中的干扰信号，以防止其对辐射部的干扰。优选地，辐射 部还包括地平面，屏蔽装置9与地平面电连接。将地平面与屏蔽装置9连接，可以将屏蔽装 置9吸附的干扰信号由地平面导走，从而提高了抗干扰性能。
[0043] 由于现有技术中，需要使用两个圆极化天线构成双频段圆极化天线，因此，在后端 信号处理时，通常需要两套信号处理装置，或者仅采用一套信号处理装置，此时需要一个切 换开关将两套信号分别切换地接入一套信号处理装置，因而，增加了设备的体积、重量和 成本。
[0044] 为此，作为本实用新型的第二方面，请参考图6,提供了一种圆极化天线系统，包括 信号输入端口 4、圆极化天线5、功分器6和移相器7,圆极化天线是上述的圆极化天线，信号 输入端口 4与功分器6的一个输入端连接，功分器6的一个输出端直接与圆极化天线5连 接，功分器6的另一个输出端通过移相器7与圆极化天线5连接。
[0045] 工作时，激励信号从一个信号输入端口 4进入功分器6的一个输入端，经功分器6 后，分成两路信号，其中一路信号直接与圆极化天线5连接，另一路信号经过90度移相器 后，与圆极化天线5连接。因而，可以仅用一套信号处理装置，大大简化了圆极化天线的结 构，降低了成本。
[0046] 优选地，功分器6为微带线功分器。采用微带线功分方式，可以较省空间，还能有 效减轻重量。
[0047] 优选地，移相器具有用于移相的长短不同的传输线。采用长短线方式，可使一极化 相位跟另一极化相位相差某一相位，例如90度等，具有体积小，结构简单的特点。
[0048] 作为本实用新型的第三方面，提供了一种通讯设备，包括圆极化天线系统，其特征 在于，圆极化天线系统是上述的圆极化天线系统。
[0049] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种圆极化天线，其特征在于，包括：辐射部，所述辐射部包括依次层叠设置的第一 辐射片（1)和第二辐射片（3)，所述第一辐射片（1)和所述第二辐射片（3)均具有切角；所 述辐射部还包括第一基板（2)和第二基板（8)，其中，所述第一辐射片（1)、所述第一基板 (2)、所述第二辐射片（3)和所述第二基板（8)依次层叠设置。
2. 根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一辐射片（1)和所述第二辐 射片（3)均为具有切角的平行四边形。
3. 根据权利要求2所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一辐射片（1)具有两个所述 切角，该两个所述切角位于所述第一辐射片（1)的一条对角线上。
4. 根据权利要求2所述的圆极化天线，其特征在于，所述第二辐射片（3)具有两个所述 切角，该两个所述切角位于所述第二辐射片（3)的一条对角线上。
5. 根据权利要求2所述的圆极化天线，其特征在于， 所述第一辐射片（1)具有两个所述切角，所述第一辐射片（1)的该两个所述切角位于 所述第一辐射片（1)的一条对角线上； 所述第二辐射片（3)具有两个所述切角，所述第二辐射片（3)的该两个所述切角位于 所述第二辐射片（3)的一条对角线上。
6. 根据权利要求5所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一辐射片（1)的所述一条对 角线与所述第二辐射片（3)的所述一条对角线垂直。
7. 根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述切角的角度为45±10度。
8. 根据权利要求7所述的圆极化天线，其特征在于，所述切角的角度为45度。
9. 根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述圆极化天线还包括与所述第 一辐射片（1)配合的第一馈电部。
10. 根据权利要求9所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一馈电部是同轴馈电部。
11. 根据权利要求9所述的圆极化天线，其特征在于，所述圆极化天线还包括与所述第 二辐射片（3)配合的第二馈电部。
12. 根据权利要求11所述的圆极化天线，其特征在于，所述第二馈电部是同轴馈电部。
13. 根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一基板（2)和所述第二基 板⑶为方形。
14. 根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一辐射片（1)的尺寸小于 所述第二辐射片（3)的尺寸。
15. 根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一基板（2)的厚度小于所 述第二基板（8)的厚度。
16. 根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述圆极化天线还包括：屏蔽装 置（9)，所述辐射部的至少一部分位于所述屏蔽装置（9)内。
17. 根据权利要求16所述的圆极化天线，其特征在于，所述辐射部还包括地平面，所述 屏蔽装置（9)与所述地平面电连接。
18. -种圆极化天线系统，其特征在于，包括信号输入端口（4)、圆极化天线（5)、功分 器（6)和移相器（7)，所述圆极化天线是权利要求1至17中任一项所述的圆极化天线，所述 信号输入端口（4)与所述功分器（6)的一个输入端连接，所述功分器（6)的一个输出端直 接与所述圆极化天线（5)连接，所述功分器（6)的另一个输出端通过所述移相器（7)与所 述圆极化天线（5)连接。
19. 根据权利要求18所述的圆极化天线系统，其特征在于，所述功分器（6)为微带线功 分器。
20. 根据权利要求18所述的圆极化天线系统，其特征在于，所述移相器具有用于移相 的长短不同的传输线。
21. -种通讯设备，包括圆极化天线系统，其特征在于，所述圆极化天线系统是权利要 求18至20中任一项所述的圆极化天线系统。
【文档编号】H01Q1/36GK203883115SQ201320827983
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】不公告发明人 申请人:深圳光启创新技术有限公司