一种应用于低轨卫星通信的圆极化天线的制作方法

本申请涉及圆极化天线，尤其涉及一种应用于低轨卫星通信的圆极化天线。

背景技术：

1、在低轨卫星通信过程中，卫星与天线的相对位置会发生变化，所以通信系统还必须具有“追星”的功能，即辐射波束随着卫星位置的变化而变化。

2、现有的卫星通信技术中，多数使用抛物面反射天线实现同步卫星传输，然而，在低仰角时，轴比往往达到8db或以上，增益也出现陡降，无法满足“追星”所需要的技术参数。

技术实现思路

1、本申请实施例的主要目的在于旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出一种应用于低轨卫星通信的圆极化天线，在低仰角时，依旧保持低轴比且增益稳定的技术效果，能够较好地应用于低轨卫星通信中。

2、为实现上述目的，本发明申请实施例提出了一种应用于低轨卫星通信的圆极化天线，包括：第一pcb板、第一地面铜层、第二pcb板、第三pcb板、带线铜层、第二地面铜层；

3、所述第一pcb板的上表面设置有第一贴片、第二贴片、第三贴片以及第四贴片，所述第一贴片与所述第二贴片的大小结构相同且关于所述第一pcb板的中心旋转对称，所述第三贴片与所述第四贴片的大小结构相同且关于所述第一pcb板的中心旋转对称；

4、所述第一地面铜层位于所述第一pcb板的下表面，且所述第一地面铜层的中心开设有缝隙，且所述缝隙关于所述第一地面铜层的中心旋转对称；

5、所述第二pcb板位于所述第一地面铜层的下方；

6、所述带线铜层设置于所述第二pcb板的下表面；

7、所述第三pcb板位于所述带线铜层的下方；

8、所述第二地面铜层位于所述第三pcb板的下表面，所述第二地面铜层设置有馈电孔，且所述馈电孔穿过所述第三pcb板并延伸至所述带线铜层；

9、其中，所述第一贴片、所述第二贴片、所述第三贴片以及所述第四贴片呈两行两列布置且均设置有第一金属通孔，所述第一金属通孔穿过所述第一pcb板并延伸至所述第一地面铜层。

10、根据本发明实施例提供的一种应用于低轨卫星通信的圆极化天线，至少具有如下有益效果：设置于第一pcb板的上表面的第一贴片、第二贴片、第三贴片以及第四贴片构成电偶极子，分别设置于第一贴片、第二贴片、第三贴片以及第四贴片中的四个第一金属通孔以及第一地面铜层构成磁偶极子，第二地面铜层设置有馈电孔，馈电孔穿过第三pcb板并延伸至带线铜层，带线铜层作为带状线对第一地面铜层中的缝隙进行能量耦合馈电，第一地面铜层中的缝隙对第一贴片、第二贴片、第三贴片以及第四贴片构成电偶极子进行能量耦合馈电，第一贴片与第二贴片的大小结构相同且关于第一pcb板的中心旋转对称，第三贴片与第四贴片的大小结构相同且关于第一pcb板的中心旋转对称，缝隙关于第一地面铜层的中心旋转对称，由于电偶极子与磁偶极子均采用旋转对称的结构，实现了天线的圆极化特性，另外，电偶极子与磁偶极子形成互补天线的组合，实现低交叉极化电平、稳定的增益和低背射电平，在低仰角时，电偶极子的轴比上升而磁偶极子的轴比下降，形成了稳定的低仰角圆极化性能。

11、在一些实施例中，所述第一贴片以及所述第二贴片均为带有一个切角的矩形贴片。

12、在一些实施例中，所述第三贴片包括主体枝节以及与所述主体枝节的一端连接的水平枝节；所述主体枝节包括内枝节部和外枝节部，所述内枝节部分别与所述第一贴片和所述第二贴片相邻，所述外枝节部的一端与所述内枝节部连接，所述外枝节部的另一端连接所述水平枝节，所述内枝节部与所述外枝节部的连接处的外侧为切角形状，所述水平枝节与所述外枝节部之间形成第一矩形缺口，所述水平枝节与所述内枝节部之间形成第二矩形缺口，且所述第一矩形缺口与所述第二矩形缺口构成阶梯型缺口。

13、在一些实施例中，所述缝隙包括第一竖直缝隙、第一水平缝隙以及第二水平缝隙，所述第一竖直缝隙设置于所述第一地面铜层的中心，所述第一水平缝隙以及所述第二水平缝隙分别设置于所述第一竖直缝隙的两侧，且所述第一水平缝隙以及所述第二水平缝隙关于所述第一竖直缝隙的中心旋转对称。

14、在一些实施例中，所述带线铜层包括第一水平段以及与所述第一水平段连接的第一竖直段。

15、在一些实施例中，所述带线铜层的第一水平段在所述第一地面铜层上方的投影与位于所述第一地面铜层中心的缝隙相互垂直。

16、在一些实施例中，所述第一竖直缝隙以及所述第一水平缝隙以及所述第二水平缝隙的形状均为矩形，所述第一水平缝隙在所述第一pcb板的上表面的投影与所述第一贴片部分重合，所述第二水平缝隙在所述第一pcb板的上表面的投影与所述第二贴片部分重合。

17、在一些实施例中，所述第二地面铜层还设置有若干个第二金属通孔，若干个所述第二金属通孔穿过所述第三pcb板、所述第二pcb板并延伸至所述第一地面铜层。

18、在一些实施例中，所述第三pcb板的厚度与所述第二pcb板的厚度相同，所述第三pcb板的介电常数与所述第二pcb板的介电常数相同。

19、在一些实施例中，还包括第四pcb板，所述第四pcb板位于所述第一pcb板的上方。

技术特征：

1.一种应用于低轨卫星通信的圆极化天线，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一贴片以及所述第二贴片均为带有一个切角的矩形贴片。

3.根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述第三贴片包括主体枝节以及与所述主体枝节的一端连接的水平枝节；所述主体枝节包括内枝节部和外枝节部，所述内枝节部分别与所述第一贴片和所述第二贴片相邻，所述外枝节部的一端与所述内枝节部连接，所述外枝节部的另一端连接所述水平枝节，所述内枝节部与所述外枝节部的连接处的外侧为切角形状，所述水平枝节与所述外枝节部之间形成第一矩形缺口，所述水平枝节与所述内枝节部之间形成第二矩形缺口，且所述第一矩形缺口与所述第二矩形缺口构成阶梯型缺口。

4.根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述缝隙包括第一竖直缝隙、第一水平缝隙以及第二水平缝隙，所述第一竖直缝隙设置于所述第一地面铜层的中心，所述第一水平缝隙以及所述第二水平缝隙分别设置于所述第一竖直缝隙的两侧，且所述第一水平缝隙以及所述第二水平缝隙关于所述第一竖直缝隙的中心旋转对称。

5.根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述带线铜层包括第一水平段以及与所述第一水平段连接的第一竖直段。

6.根据权利要求5所述的圆极化天线，其特征在于，所述带线铜层的第一水平段在所述第一地面铜层上方的投影与位于所述第一地面铜层中心的缝隙相互垂直。

7.根据权利要求4所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一竖直缝隙以及所述第一水平缝隙以及所述第二水平缝隙的形状均为矩形，所述第一水平缝隙在所述第一pcb板的上表面的投影与所述第一贴片部分重合，所述第二水平缝隙在所述第一pcb板的上表面的投影与所述第二贴片部分重合。

8.根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述第二地面铜层还设置有若干个第二金属通孔，若干个所述第二金属通孔穿过所述第三pcb板、所述第二pcb板并延伸至所述第一地面铜层。

9.根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述第三pcb板的厚度与所述第二pcb板的厚度相同，所述第三pcb板的介电常数与所述第二pcb板的介电常数相同。

10.根据权利要求1-9任一项所述的圆极化天线，其特征在于，还包括第四pcb板，所述第四pcb板位于所述第一pcb板的上方。

技术总结
本发明公开了一种应用于低轨卫星通信的圆极化天线，涉及圆极化天线技术领域，包括：第一PCB板、第一地面铜层、第二PCB板、第三PCB板、带线铜层、第二地面铜层；第一PCB板的上表面设置有第一贴片、第二贴片、第三贴片以及第四贴片，第一地面铜层位于第一PCB板的下表面，且第一地面铜层的中心开设有缝隙；第二PCB板位于第一地面铜层的下方；带线铜层设置于第二PCB板的下表面；第三PCB板位于带线铜层的下方；第二地面铜层位于第三PCB板的下表面，第二地面铜层设置有馈电孔，且馈电孔穿过第三PCB板并延伸至带线铜层，本发明在低仰角时，依旧保持低轴比且增益稳定的技术效果，能够较好地应用于低轨卫星通信中。

技术研发人员：曾竞涛,章秀银,王继兴,杨华,陈云,张垚
受保护的技术使用者：广东盛路通信科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/2