一种单馈点圆极化天线的制作方法

本技术涉及天线，尤其涉及一种单馈点圆极化天线。

背景技术：

1、圆极化天线能降低多径效应导致的时延扩散，降低码间串扰，减少电离层引起的法拉第旋转效应和极化失配导致的极化损耗，同时收发天线之间的相对位置可以更加灵活，被广泛应用于卫星、空间探测器和弹道导弹的空间遥测应用中。而且随着通信技术的不断发展，传统的线极化天线已经慢慢难以满足人们在通信方面的需求，圆极化波及圆极化天线所具有的特性则渐渐受到重视。相比于线极化天线，圆极化天线具有众多优点：圆极化天线能够接收任意线极化波，并且圆极化波可以用任意线极化天线接收；圆极化天线不会因为天线的偏转出现极化失配；圆极化波具有旋向正交特性，左右圆极化互相不干扰；圆极化波在反射时会旋向逆转，具有更高的抗多径干扰特性。因此，圆极化天线被广泛应用于雷达、遥感遥测、卫星通信、电子对抗等方面。

2、综上所述，具有宽频带的毫米波平面圆极化天线阵列在雷达，5g通信、卫星通信等方面有很大的应用前景。而现有的通过pcb工艺加工的平面圆极化天线的轴比带宽较窄(通常只有5％)，仍然有提高的空间。

3、传统的圆极化天线采用馈电网络即移相网络结构辅助实现圆极化性能，通常馈电网络选择混合耦合器或者功率分配器给两个相同尺寸的振子臂提供振幅相等、相位相差90°的馈电。但是馈电网络的引入增加了天线的复杂度以及系统链路的损耗。

4、本实用新型的目的是针对ku波段卫星通信应用提出能够实现单馈点圆极化性能的圆极化天线。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种单馈点圆极化天线，用以解决现有圆极化天线由于馈电网络的引入增加了天线的复杂度以及系统链路的损耗的问题。

2、本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一种单馈点圆极化天线，包括：金属底板、同轴线、介质基板、第一辐射贴片和第二辐射贴片；

4、所述同轴线用于馈电；

5、所述介质基板的上表面印刷有第一辐射贴片；

6、所述介质基板的下表面印刷有第二辐射贴片；

7、所述第一辐射贴片具有两个天线辐射臂，所述第二辐射贴片具有两个天线辐射臂；四个天线辐射臂成“十字形”分布，且位于同一平面的两个天线辐射臂通过相位延迟线连接。

8、进一步地，所述同轴线设置在金属底板的中心位置，且垂直于金属底板；所述同轴线的上端连接第一辐射贴片和第二辐射贴片。

9、进一步地，还包括背腔铝板；所述背腔铝板为弧形的铝板结构；多块背腔铝板垂直设置在金属底板的边缘。

10、进一步地，第一辐射贴片包括：第一天线辐射臂、第二天线辐射臂；第一天线辐射臂和第二天线辐射臂正交设置，第二辐射贴片包括：第三天线辐射臂、第四天线辐射臂；第三天线辐射臂和第四天线辐射臂正交设置。

11、进一步地，所述介质基板的上表面还印刷有寄生贴片；所述寄生贴片设有多个，多个寄生贴片沿同轴线的圆周方向均匀分布。

12、进一步地，第一辐射贴片还包括：第一相位延迟线，第一天线辐射臂和第二天线辐射臂之间通过第一相位延迟线连接。

13、进一步地，第二辐射贴片还包括：第二相位延迟线，第三天线辐射臂和第四天线辐射臂之间通过第二相位延迟线连接。

14、进一步地，所述第一天线辐射臂、第二天线辐射臂、第三天线辐射臂和第四天线辐射臂成“十字形”分布。

15、进一步地，第一相位延迟线和第二相位延迟线均为圆心角大于180°的弧线形环状结构。

16、进一步地，第一天线辐射臂为双扇形结构；第二天线辐射臂、第三天线辐射臂和第四天线辐射臂均与第一天线辐射臂形状相同。

17、进一步地，介质基板的上表面还设有多个周向分布的寄生贴片；寄生贴片用于实现天线的圆极化辐射的同时优化轴比性能。

18、本实用新型技术方案至少能够实现以下效果之一：

19、1.本实用新型的单馈点圆极化天线，天线辐射臂由同轴线2馈电经相位延迟线后提供正交方向的90°相位差，以此形成圆极化波束。

20、2.本实用新型的圆极化天线，将两副尺寸相同的天线偶极子(即辐射贴片)正交放置组合成一个“十”字型便构成了十字交叉型贴片天线，但是此时的天线仍然是不能产生圆极化辐射，为了满足圆极化辐射性能，本实用新型的圆极化天线引入了相位延迟线，相位延迟线能让正交放置的辐射贴片的相位差相差90°，实现天线的圆极化性能。

21、本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种单馈点圆极化天线，其特征在于，包括：金属底板(1)、同轴线(2)、介质基板(3)、第一辐射贴片(4)和第二辐射贴片(5)；

2.根据权利要求1所述的单馈点圆极化天线，其特征在于，所述同轴线(2)设置在金属底板(1)的中心位置，且垂直于金属底板(1)；所述同轴线(2)的上端连接第一辐射贴片(4)和第二辐射贴片(5)。

3.根据权利要求1或2所述的单馈点圆极化天线，其特征在于，还包括背腔铝板(7)；所述背腔铝板(7)为弧形的铝板结构；多块背腔铝板(7)垂直设置在金属底板(1)的边缘。

4.根据权利要求1所述的单馈点圆极化天线，其特征在于，所述介质基板(3)的上表面还印刷有寄生贴片(6)；所述寄生贴片(6)设有多个，多个寄生贴片(6)沿同轴线(2)的圆周方向均匀分布。

5.根据权利要求4所述的单馈点圆极化天线，其特征在于，第一辐射贴片(4)还包括：第一相位延迟线(43)，第一天线辐射臂(41)和第二天线辐射臂(42)之间通过第一相位延迟线(43)连接。

6.根据权利要求5所述的单馈点圆极化天线，其特征在于，第二辐射贴片(5)还包括：第二相位延迟线(53)，第三天线辐射臂(51)和第四天线辐射臂(52)之间通过第二相位延迟线(53)连接。

7.根据权利要求6所述的单馈点圆极化天线，其特征在于，所述第一天线辐射臂(41)、第二天线辐射臂(42)、第三天线辐射臂(51)和第四天线辐射臂(52)成“十字形”分布。

8.根据权利要求7所述的单馈点圆极化天线，其特征在于，第一相位延迟线(43)和第二相位延迟线(53)均为圆心角大于180°的弧线形环状结构。

技术总结
本技术涉及一种单馈点圆极化天线，属于天线技术领域，解决了现有技术中的圆极化天线由于馈电网络的引入增加了天线的复杂度以及系统链路的损耗的问题。本技术包括：金属底板、同轴线、介质基板、第一辐射贴片和第二辐射贴片；所述同轴线用于馈电；所述介质基板的上表面印刷有第一辐射贴片；所述介质基板的下表面印刷有第二辐射贴片；所述第一辐射贴片具有两个天线辐射臂，所述第二辐射贴片具有两个天线辐射臂；四个天线辐射臂成“十字形”分布，且位于同一平面的两个天线辐射臂通过相位延迟线连接。本技术实现了天线的单馈点圆极化性能。

技术研发人员：陈芳,王毅,钟斌
受保护的技术使用者：东莞科伏精密制造有限公司
技术研发日：20230615
技术公布日：2024/1/15