圆极化介质谐振天线及其参数确定方法和通信设备与流程

文档序号:11593130阅读:468来源:国知局

本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种圆极化介质谐振天线及其参数确定方法和通信设备。



背景技术:

现有移动通信中,通信设备的工作频段主要集中在3ghz以下,这使得频谱资源十分拥挤,而在高于3ghz的高频段(如毫米波、厘米波频段)可用频谱资源丰富,能够有效缓解频谱资源紧张的现状,可以实现高速短距离通信,支持5g容量和传输速率等方面的需求。然而在毫米波和亚毫米波频段,金属天线的导体损耗很严重,导致天线的辐射效率很低。由于不存在导体损耗和表面波损耗,介质谐振天线的辐射效率很高,在毫米波段可达到95%以上。因此,介质谐振天线受到了广泛的关注和研究。介质谐振天线(dielectricresonatorantenna,简称dra)通常工作带宽较窄,尤其是单馈电方式的圆极化介质谐振天线。带宽提升是介质谐振天线的一个主要研究方向。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例期望提供一种圆极化介质谐振天线及其参数确定方法和通信设备,至少部分解决圆极化介质谐振天线带宽小的问题。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

本发明实施例第一方面提供一种圆极化介质谐振天线,所述圆极化介质谐振天线包括:

介质基板,包括第一表面和位于所述第一表面背面的第二表面;所述第一表面设置有金属地板;

介质谐振器,与所述金属地板接触,用于辐射无线信号,且工作在第一频 带;

缝隙,位于所述金属地板上,用于辐射无线信号,且工作在第二频带;其中,所述第一频带和所述第二频带至少部分不同,且共同组成第三频带;所述第三频带为连续频带;所述圆极化介质谐振天线工作在所述第三频带时的回波损耗,大于指定值;

馈线,位于所述第二表面,分别与所述介质谐振器和所述缝隙耦合,用于分别使所述介质谐振器和所述缝隙进行圆极化辐射。

基于上述方案,所述介质谐振器为具有简并工作模式的谐振器。

基于上述方案,所述介质谐振器的形态为圆柱体或长方体。

基于上述方案,所述缝隙为环形缝隙。

基于上述方案,所述环形缝隙为轴对称环缝隙。

基于上述方案,所述天线还包括:馈电端口和匹配网络;

所述馈电端口通过所述匹配网络与所述馈线连接;

其中,所述匹配网络用于所述圆极化介质谐振天线的阻抗匹配。

基于上述方案,所述馈线包括l形微带线。

基于上述方案,所述介质谐振器与所述金属地板接触的一面的几何中心和所述缝隙的几何中心重叠。

本发明实施例第二方面提供一种通信设备,所述通信设备包括:如上所述的圆极化介质谐振天线。

本发明实施例第三方面提供一种圆极化介质谐振天线的参数确定方法,所述方法包括:

调整介质谐振器和缝隙至少其中之一的物理参数,使所述介质谐振器工作在第一频带且使所述缝隙辐射无线信号并工作在第二频带;其中,所述第一频带和第二频带共同组成第三频带,所述第三频带为连续频带;所述圆极化介质谐振天线工作在所述第三频带时的回波损耗,大于指定值;

调整馈线的物理参数,分别使所述介质谐振器和所述缝隙进行圆极化辐射。

基于上述方案,所述缝隙为环形缝隙;

所述调整介质谐振器和缝隙至少其中之一的物理参数,使所述介质谐振器工作在第一频带且使所述缝隙辐射无线信号并工作在第二频带,包括:

确定所述介质谐振器的物理参数及所述第一谐振频率;其中,所述第一谐振频率为所述第一频带的谐振频带;

根据所述第一谐振频率,估算得到环形缝隙的第二谐振估算频率;

基于所述第二谐振估算频率,确定所述环形缝隙的估算参数;

基于所述介质谐振器的物理参数及所述估算参数,对所述圆极化介质谐振天线进行仿真,得到仿真结果;

根据所述仿真结果,确定所述环形缝隙的物理参数。

基于上述方案,所述调整馈线的物理参数,使所述介质谐振器和所述缝隙分别进行圆极化辐射,包括:调整l微带线的物理参数,使所述介质谐振器和所述缝隙分别进行圆极化辐射。

本发明实施例提供的圆极化介质谐振天线及其参数确定方法和通信设备,将同时将介质谐振器和缝隙作为辐射体,进行信号的辐射,且使介质谐振器对应的第一频带和缝隙对应的第二频带至少部分不同,且使第一频带和第二频带共同形成回波损耗均小于指定值的连续频带,即所述第三频带。第三频带对应的带宽大,且这样形成的圆极化介质谐振天线的结构简单及制作简单的特点。

附图说明

图1至图3为本发明实施例提供的圆极化介质谐振天线的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的圆极化介质谐振天线回波损耗频率响应曲线仿真和实测示意图;

图5为本发明实施例提供的圆极化介质谐振天线的轴比频率响应曲线仿真和实测示意图;

图6为本发明实施例提供的圆极化介质谐振天线在三个不同频点的辐射方向仿真和实测示意图;

图7为本发明实施例提供的一种圆极化介质谐振天线的参数确定流程示意 图;

图8为本发明实施例提供的一种调整介质谐振器和缝隙的物理参数的流程示意图;

图9为本发明实施例提供的另一种圆极化介质谐振天线的参数确定流程示意图;

图10为本发明实施例提供的一种圆环缝隙的内径r与圆极化天线在各个频带的轴比的关系示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。

如图1和图2所示,本实施例提供了一种圆极化介质谐振天线,所述圆极化介质谐振天线包括:

介质基板1,包括第一表面和位于所述第一表面背面的第二表面;所述第一表面设置有金属地板2;

介质谐振器3,与所述金属地板2接触,用于辐射无线信号,且工作在第一频带;

缝隙4,位于所述金属地板2上,用于辐射无线信号,且工作在第二频带;其中,所述第一频带和所述第二频带共同组成第三频带;所述第三频带为连续频带;所述圆极化介质谐振天线工作在所述第三频带时的回波损耗,大于指定值;所述缝隙4可为条状缝隙等各种形状的缝隙,在本实施例中优选可为如图1和图2所示的环形缝隙;

馈线5,位于所述第二表面,分别与所述介质谐振器3和所述缝隙4耦合,用于分别使所述介质谐振器3和所述缝隙4进行圆极化辐射。

所述介质基本1呈板状,例如,所述介质基本1可为矩形板,或方形板。所述介质基板1的6个表面中,表面积较大两个面通常为本实施例中所述第一表面和第二表面。切所述第一表面和第二表面互为正反面。在本实施例中在介 质基板1的第一表面设置有金属地板2。所述金属地板2可为贴合或电镀在所述介质基板1上的金属层构成,且与天线或设备内的接地点连通,故又称接地板。在本实施例中所述金属地板2的与第二表面接触的一面可与所述第二表面等面积,且相互对齐。这里的介质基板1可为由介电常数为预设值的介质构成。本实施例构成所述介质基板1的介质的介电常数,可以参见现有技术中介质基板的介质的介电常数,在此就不详细描述了。

所述介质谐振器3为能够辐射无线信号的一种辐射体,通常由相对介电常数相对较高的介质构成。一般情况下所述介质谐振器的相对介电常数为6到140,在本实施例中所述介质谐振器3的相对介电常数可为10.2,但不局限于10.2或6到140。

在现有技术中,通常缝隙在圆极化介质谐振天线中都是作为耦合馈电部件存在,用于向介质谐振器3进行馈电的,在本实施例中缝隙将用于进行无线信号的辐射。且在本实施例中用于辐射信号的缝隙为所述金属地板2上的缝隙。在该缝隙4内侧还保留由金属地板2的金属部分。

所述馈线5可为各种能够分别与所述介质谐振器3和缝隙4进行电磁耦合,进行馈电的馈电结构。在本实施例中所述馈线5采用单馈线,在一个馈电区域内通过电磁耦合作用,向介质谐振器3和缝隙4传输信号,实现馈电。在本实施例中所述馈线5还可通过调整自身的物理参数,可以使所述介质谐振器3和缝隙4分别实现圆极化辐射,从而使得本实施例提供的圆极化介质谐振天线实现天线的圆极化辐射。

显然,在本实施例中所述的圆极化介质谐振天线中,同时将介质谐振器3和缝隙4作为辐射无线信号的辐射体,进行无线信号辐射。且可以通过调整介质谐振器3和缝隙4的物理参数,可以使介质谐振器3和缝隙4的谐振频率靠近,从而实现工作频带的靠近。在本实施例中假设介质谐振器的工作频带为第一频带,缝隙4的工作频带为第二频带。在本实施例中第一频带和第二频带至少部分不同。这里第一频带和第二频带至少部分不同可分为两种情况,一种情况为第一频带和第二频带有部分重叠;第二种情况,第一频带和第二频带相邻。 在本实施例中第一频带和第二频带共同形成了第三频带,所述第三频带为本实施例中所述圆极化介质谐振天线的工作频带,圆极化介质谐振天线工作在第三频带时的回拨损耗较大,在本实施例中要求大于指定值。在具体的实现过程中,所述指定值可为10db。

显然在本实施例中利用缝隙4参与无线信号的辐射,使得了圆极化介质谐振天线能够的工作带宽为第三频带,而第三频带显然是大于第一频带,故提升了圆极化介质谐振天线的工作带宽,解决了现有技术中圆极化介质谐振天线的工作带宽窄的问题。

表1为本实施例中所述圆极化介质谐振天线与现有的圆极化介质谐振天线的轴比相对带宽的比对。

在本实施例中,所述介质谐振器3为具有简并工作模式的谐振器。且通常当具有简并工作模式的谐振器,用于本发明实施例所述的圆极化介质谐振天线时,其一般都工作简并工作模式。工作在简并工作模式的介质谐振器3,通常都有两种相互正交的极化模式。所述介质谐振器3还将工作在这两种正交极化模式。具体地,所述介质谐振器3形态为圆柱体或长方体。在本实施例中所述介质谐振器3优选为圆柱体或长方体,以简化制作及精确度的控制。

所述缝隙4优选为环形缝隙,进一步优选为轴对称环缝隙。在本实施例中实践证明所述缝隙4为轴对称缝隙的辐射效果好。在本实施例中缝隙4的对称 轴一般将通过缝隙4的几何中心。在本实施例中所述缝隙4可为圆环缝隙、矩形环缝隙、椭圆环缝隙、六边形环缝隙等具有轴对称的环状缝隙。在本实施例中所述环形缝隙还优选为中心对称缝隙,对称中心即为所述缝隙4的几何中心。这里的中心对称的缝隙4可包括圆环缝隙,对称中心为该圆环缝隙的环心。所述中心对称的缝隙4还可包括方形环缝隙,对称中心为该方形环缝隙所在正方形的中心。

在具体实现时,通常所述介质谐振器3在所述金属地板2上的垂直投影是覆盖所述缝隙4的。一般情况下,所述介质谐振器3与金属地板2接触的底面是完全覆盖住所述缝隙4的,即所述介质谐振器3与金属地板2接触的底面的面积将不小于缝隙4所包围的面积。

如图1至图2所示,在本实施例中所述天线还包括:馈电端口7和匹配网络6;所述馈电端口7通过所述匹配网络6与所述馈线5连接;其中,所述匹配网络6用于所述圆极化介质谐振天线的阻抗匹配。所述馈电端口7用于与设备内的馈电网络连接,能够接收馈电网络供给的电信号。所述匹配网络6可包括阻抗变换线或集总元件网络等各种能够实现阻抗匹配的结构。所述集总元件可包括电容或电感等元件。在本实施例中可以通过改变所述阻抗变换线的线宽、改变集总元件网络中元器件的电特性参数,调整匹配网络的阻抗,从而实现阻抗匹配。调整集总元件网络中元器件的电特性参数,可包括调整电容的电容值、调整电感的电感值及调整电阻的电阻值的一个或多个等实现电特性参数的调整。

在本实施例中所述馈线优选为l形馈线。l形馈线可分为两个部分,这两个部分的夹角为90°。在本实施例中优选为l形微带线。微带线是一种能够安装在介质基板上的单一导体构成的微波传输线,具有传输阻抗低,信号传输效率好的特点;且直接采用l形微带线进行馈电,还具有结构简单、成本低及制作简单效率高的特点。

在本实施例中,所述介质谐振器3与所述金属地板2接触的一面的几何中心和所述缝隙4的几何中心重叠。在图1和图2中所述介质谐振器3的形态为 圆柱体。所述缝隙4为圆环缝隙4。所述圆柱体的介质谐振器3与金属地板2接触的圆形底面的圆心与圆环缝隙的环心重合。

天线极化是描述天线辐射电磁波矢量空间指向的参数。由于电场与磁场有恒定的关系,故一般都以电场矢量的空间指向作为天线辐射电磁波的极化方向。在本实施例中所述极化模式为天线极化的方式。

在本实施例中所述介质谐振器3和缝隙4在各自的极化模式的谐振频率工作时的相位相差保持在90度左右,这样就能实现圆极化辐射。在本实施例中所述预设相位值通常是一个很小的值,例如正负3度、正负2度等取值。在本实施例中所述介质谐振器3和缝隙4在各自极化模式的谐振频率工作时的相位相差可能大于0度的正相位值,也可能为小于0度的负相位值。总之所述相位相差的绝对值在90度左右。

图3所示的为本发明实施例提供的介质谐振天线中各个部件的参数示意图。在图3中用wslot表示环形缝隙的缝宽;所述r为环形缝隙的内环的半径;所述ls为l形微带线的开路端的长度;所述l1为l形微带线与阻抗变换线连接端的长度;所述lt为阻抗变换线的长度;所述wt为阻抗变换线的宽度。所述h为介质基板的厚度;所述d为介质谐振器在z轴上的高度;所述2a为介质谐振器的径长。w50为馈电端口的在x轴上的宽度;所述l2为馈电端口的在在y轴上的宽度。x轴、y轴及z轴共同形成空间直角坐标系。

图4至图6为本实施例提供的圆极化介质谐振天线的仿真和实测图。该圆极化介质谐振天线的参数如下:l1=17mm,l2=6.5mm,lt=5mm,r=3mm,wslot=0.25mm,wt=w50=3mm,w=l=60mm,a=5mm,d=12mm,wt=1.5mm,ls=11.5mm。

图4为本发明实施例回波损耗频率响应曲线仿真和实测图。天线实测10db阻抗带宽覆盖5.85ghz-7.20ghz,相对带宽为20.7%。

图5为本发明实施例轴比频率响应曲线仿真和实测图。天线实测3db阻抗带宽覆盖6.22ghz-7.20ghz,相对带宽为14.6%,包含在10db阻抗带宽内。天线的轴比定义:任意极化波的瞬时电场矢量的端点轨迹为一椭圆,椭圆的长轴 2a和短轴2b之比称之为轴比ar(axialratio)。轴比是圆极化天线的一个重要的性能指标,它代表圆极化的纯度,轴比不大于3db的带宽,定义为天线的圆极化带宽。它是衡量天线对不同方向的信号增益差异性的重要指标。

图6为本发明实施例工作带宽内三个频点的辐射方向图仿真和实测图。图6中a图为本发明实施例圆极化介质谐振天线工作在6.22ghz的辐射方向仿真和实测图。图6中b图为本发明实施例圆极化介质谐振天线工作在6.7ghz的辐射方向仿真和实测图。图6中c图为本发明实施例圆极化介质谐振天线工作在7.1ghz的辐射方向仿真和实测图。

观测图6中各个辐射方向图可知,轴向(θ=0°)的主极化(左旋圆极化)比交叉极化(右旋圆极化)高出15db以上,具有较好的左旋圆极化特性。

在本发明实施例中,若馈线为向右弯折90°的l形微带线,将形成左旋圆极化特性。若馈线为向左弯折90°的l形微带线,形成右旋圆极化特性。可根据实际工作所需极化选择l形微带线弯折方向。

本发明实施例提供一种通信设备,所述通信终端包括:如实施例一提供的所述的圆极化介质谐振天线的至少其中之一。这里的通信设备可为各种移动通信设备,例如,手机、平板电脑或各种车载的移动通信设备。在本实施例提供的通信设备中可包括馈电网络及通信芯片,该馈电网络连接馈电端口,根据通信芯片控制所述圆极化介质谐振天线的工作。例如,通过控制馈电网络向馈线传输的电信号,控制介质谐振器和环形馈线的无线信号的辐射等。

总之,本实施例所述通信设备采用了实施例一所述的圆极化介质谐振天线,具有天线结构简单、成本低、工作带宽大通信质量好的特点。

如图7所示,本实施例提供一种圆极化介质谐振天线的参数确定方法,所述方法包括:

步骤s110:调整介质谐振器和缝隙至少其中之一的物理参数,使所述介质谐振器工作在第一频带且使所述缝隙辐射无线信号并工作在第二频带;其中,所述第一频带和所述第二频带至少部分不同,且共同形成第三频带,所述第三频带为连续频带;所述圆极化介质谐振天线工作在所述第三频带时的回波损耗, 大于指定值;

步骤s120:调整馈线的物理参数,使所述介质谐振器和所述缝隙分别进行圆极化辐射。

在本实施例中将通过调整介质谐振器和缝隙两者中的至少一个的物理参数,使得介质谐振器和环形缝隙都参与无线信号的辐射。且介质谐振器和缝隙的工作频带至少部分不同,这样通过缝隙的工作频带来拓宽天线的工作带宽;从而采用这种方式确定参数得到的圆极化谐振天线具有工作带宽高的特点。本实施例中所述指定值可以参见前述实施例一中的相关描述,在此就不在重复了。

在本实施例中所述步骤s110可包括:固定所述介质谐振器的物理参数,调整缝隙的物理参数;固定缝隙的物理参数,调整介质谐振器的物理参数;也可包括同时调整介质谐振器和缝隙的物理参数。这里的介质谐振器的物理参数可包括:介质谐振器的尺寸参数、形状参数和介电常数。这里的尺寸参数可包括介质谐振器的长、宽和高的取值。所述形状参数可包括改变介质谐振器的形状,例如,将圆柱体的介质谐振器变更成长方体的介质谐振器。所述介电参数可包括所述介质谐振器的介质的介电常数等。所述缝隙的物理参数可包括缝隙的形状参数和尺寸参数。调整所述形状参数可包括:将圆环缝隙变更为椭圆环缝隙或方形环缝隙。调整所述缝隙的尺寸参数可包括:调整缝宽和调整缝隙的环径。例如,调整圆环缝隙所在圆环的半径或直径为调整缝隙的环径的一种。

在步骤s120中确定了介质谐振器和环形缝隙的物理参数之后,将调整馈线的物理参数。这里调整馈线的物理参数包括调整馈线的尺寸参数、馈电参数及材料参数、形状参数等。例如,调整l形馈线的线长为调整馈线的尺寸参数的一种。调整馈电参数可包括调整馈电位置、馈电区域的大小等参数。调整材料参数可包括调整馈线的组成材料。

总之,在本实施例中通过调整馈线的物理参数,使介质谐振器和环形缝隙分别向两个正交方向计划,就能简便的实现圆极化辐射,形成圆极化天线。本实施例所述的圆极化介质谐振天线的参数确定方法,可为应用于各种具有信息处理功能的电子设备中的圆极化介质谐振天线的自动设计场景中。电子设备通 过执行上述方法,可以设计出一个满足工作带宽较大的圆极化介质谐振天线。

在本实施例中所述圆极化介质谐振天线的缝隙为环形缝隙。如图8所示,所述步骤s110可包括:

步骤s111:确定所述介质谐振器的物理参数及所述第一谐振频率;

步骤s112:根据所述第一谐振频率,估算得到所述环形缝隙的第二谐振估算频率;

步骤s113:基于所述第二谐振估算频率,确定所述环形缝隙的估算参数;

步骤s114:基于所述介质谐振器的物理参数及所述估算参数,对所述圆极化介质谐振天线进行仿真,得到仿真结果;

步骤s115:根据所述仿真结果,确定环形缝隙的物理参数。

在本实施例中所述确定介质谐振器可包括:进行参数确定的电子设备,从人机交互接口或从其他设备接收所述介质谐振器的物理参数。再根据介质谐振器的物理参数估算出所述第二谐振估算频率。例如,利用介质波导模型近似计算出所述介质谐振器的谐振频率,在本实施例中称为第一谐振频率。

在步骤s112中,可以根据第一频带与第二频带至少部分不重合的特点,确定出第一谐振频率与环形缝隙的谐振频率应该相互靠近,但是不重合。在本实施例中可以将根据经验值得到的估算常数等,将所述第一谐振频带和估算常数按照预设函数关系计算之后,得到所述第二谐振估算频率。例如,将所述第一谐振频率加上所述估算参数或减去所述估算参数,即可得到所述第二谐振估算频率。再利用所述第二谐振估算频率反推环形缝隙的物理参数,这里的反推得到的物理参数即为前述的估算参数。例如,以下以圆环缝隙为例,采用利用如下公式推导估算参数:

所述fslot为所述第二谐振估算频率,c为真空中光速,r为圆环缝隙内径,wslot为圆环缝隙宽度,εeff由下式计算:

其中εd为介质谐振器的相对介电常数,而εr为介质基板1的相对介电常数。

显然通过上述公式(1)和(2),将得到至少一组wslot和r。

在步骤s114中,将根据介质谐振器的物理参数和估算参数,进行仿真得到仿真结果。若仿真结果表明通过预设条件,该估算参数可直接确定为环形缝隙的物理参数。若仿真结果没有满足仿真所述预设条件,则可认为仿真不通过,将根据仿真结果调整环形缝隙的估算参数,再次返回步骤114,直至仿真通过。这里的仿真通过预设条件可包括:仿真得到的回波损耗频率响应仿真曲线中,有回波损耗小于所述指定值的连续频带内有两个回波损耗的波谷。当然这里的预设条件还可以不限于上述条件。

当然在具体实现时,所述方法还包括:

步骤s116:仿真通过之后,还可以包括根据介质谐振器的物理参数和估算参数,制作圆极化介质谐振天线;

步骤s117:对圆极化介质谐振天线进行实测,形成实测结果;再根据实测结果,确定环形缝隙的最终物理参数。这里的若实测结果表明通过预设条件,则可以直接将对应的估算参数作为环形缝隙的最终物理参数,若实测结果表明不同预设条件,则可以根据实测结果调整估算参数,返回步骤s114或步骤s115,最终直至实测通过。

以下根据上述实施例提供的任意一个技术方案,提供几个具体示例:

示例一:

如图1和图2所示,本示例提供一种宽带圆极化介质谐振天线,该天线包括介质基板1、金属地板2、介质谐振器3、圆环缝隙4、l形微带线5、阻抗变换线6和馈电端口7。金属地板2、圆环缝隙4和介质谐振器3位于介质基板1的同一侧,l形微带线5和阻抗变换线6位于介质基板1的另一侧。

介质谐振器3由介质材料形成圆柱体介质谐振器,其一般具有较高的相对 介电常数(6-140)。在本实施例中的相对介电常数为10.2。

介质谐振器3固定在金属地板2上方,其下表面中心与位于金属地板2上的缝隙4的中心重合。

介质谐振器3辐射模式的工作频率,可通过介质波导模型(dielectricwaveguidemodel,dwm)近似计算得出。在本示例中,选取hem11δ模式作为圆柱体介质谐振器3的工作模式,其谐振频率可由下式近似得出:

其中,c为真空中光速,εd为介质谐振器的相对介电常数,a为圆柱介质谐振器半径,x=a/(2d),d为圆柱介质谐振器高度。

本示例中圆环缝隙4的谐振频率可由下式近似得出:

其中c为真空中光速,r为圆环缝隙内径,wslot为圆环缝隙宽度,εeff由下式计算:

其中εd为介质谐振器3的相对介电常数,而εr为介质基板1的相对介电常数。

调整介质谐振器3尺寸和缝隙4尺寸,使两者辐射模式的工作频点相靠近,以展宽带宽。

图2可为本示例天线结构俯视示意图。介质谐振器3和缝隙4的面几何中心重合于位置8。在本发明实施例中,设置l形微带线5的宽度以满足50欧姆阻抗。l形微带线5在位置8处弯折90度形成l形,对介质谐振器3和缝隙4进行激励。通过这种激励方式,介质谐振器3会产生两种正交极化的简并模式,同样缝隙4也会产生两种正交极化的辐射模式。通过调整l形微带线5的开路端长度,可以使介质谐振器3和缝隙4都进行圆极化辐射。在本示例中可选择 开路端长度为0.4λg,其中,λg为6.5ghz频点处介质基板中的电磁波波长。

根据天线的阻抗匹配情况,可通过在l形微带线5和馈电端口7之间增加匹配网络来实现宽带阻抗匹配。匹配网络可采用阻抗变换线或者集总元件(电容/电感)网络。在本示例中,采用阻抗变换线6对天线进行阻抗匹配。改变阻抗变换线6的线宽可改变其特性阻抗,控制其长度可实现在所需工作频段实现阻抗匹配。

本示例总所述介质谐振器可包括圆柱体、长方体、圆环形和球形和其它具有简并工作模式的介质谐振器。本示例所述圆环缝隙还可由方环缝隙和其它具有对称结构的环形缝隙替代。本示例所述匹配网络可包括阻抗变换线、集总元件网络等能够实现阻抗匹配的匹配网络。

示例二:

参见图9,本示例提供宽带圆极化介质谐振天线的参数确定方法,具体可包括如下步骤:

步骤s210:调整介质谐振器和环形缝隙的尺寸,以使两者的谐振频率相靠近,以扩展天线带宽。

步骤s220:采用l形微带线对介质谐振器和环形缝隙提供激励,以产生正交极化相位差90°的工作模式,从而实现圆极化辐射。

步骤230:采用匹配网络对天线进行阻抗匹配,以展宽阻抗带宽。

图10所示为示例一提供的圆极化介质谐振天线或基于示例二提供的方法制作的圆极化介质谐振天线中,环形缝隙不同内径r在各个频点的轴比。若轴比小于3db对应的带宽为圆极化介质谐振天线的带宽,则可知不同的r会导致圆极化介质谐振天线的轴比带宽的变化。在图10中分别给出了r为2.9mm、3.0mm和3.1mm时在各个频点出的轴比。显然,当r=3.0时,对应圆极化介质谐振天线的轴比带宽最大。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式, 如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1