一种微带线串馈耦合的小型化宽频带圆极化微带天线的制作方法

本技术涉及天线，特别是涉及一种微带线串馈耦合的小型化宽频带圆极化微带天线。

背景技术：

1、天线是无线通信系统必不可少的微波器件。随着无线通信技术的不断发展、通信信息量的爆发式增长以及无线产品应用需求的增加和应用场景的多样化，通信系统对天线设备的工作特性和外形尺寸提出了更高的要求。

2、在众多天线中，微带天线剖面薄、体积小、重量轻，具有平面结构，易于载体共形，馈电网络可与天线一起制成，适合用印刷电路批量生产，能与有源电流集成，便于获得圆极化，容易实现双频段、双极化等，因而在众多天线中脱颖而出，是非常具有发展前景和潜力的一类天线。但是一般馈电方式的微带贴片天线固有频带窄，一般只有2％～5％，而圆极化带宽更窄，3db轴比带宽通常不超过1.5％，使其在实际应用种受到了一定程度的限制。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种微带线串馈耦合的小型化宽频带圆极化微带天线。

2、本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种微带线串馈耦合的小型化宽频带圆极化微带天线，包括辐射结构、馈电结构、天线壳体、天线罩；其中辐射结构由下层辐射器、上层辐射器组成；馈电结构由一面蚀刻十字缝隙的金属地、另一面印制类ω形状的金属带线和金属窄条的电路板组成，用于实现对金属地的十字缝隙四臂提供激励信号。

4、进一步设置：所述馈电结构采用微带线缝隙耦合馈电双层辐射器，即电磁场的传输是从金属带线输入端口馈入，依次与十字缝隙四臂进行缝隙耦合，将电磁场能量提供给下层辐射器，通过下层辐射器与上层辐射器的感应耦合，将电磁波辐射入自由空间中，实现信号在自由空间的传播，用于扩展辐射器自身的工作带宽。

5、进一步设置：所述下层辐射器的辐射贴片边缘进行开槽处理，用于减小下层辐射器的尺寸。

6、进一步设置：所述上层辐射器的辐射贴片边缘进行了开槽处理，且位于下层辐射器的上方，并间隔一定高度的空气层，用于减小上层辐射器的尺寸，从而减小整个天线的尺寸；可以实现上层辐射器尺寸显著缩减的同时，使微带天线阻抗带宽得到改善。

7、进一步设置：采用金属带线顺序耦合馈电十字缝隙的馈电方式，相邻耦合点之间的金属带线长度为中心频率的四分之一波长，为辐射器提供激励的同时，能使辐射器在较宽的工作频率方位内实现阻抗匹配，并实现圆极化电磁波的辐射。

8、进一步设置：金属带线末端通过焊接电阻与金属地相连接，减小微带线末端电流的反射，降低对各个耦合点信号幅度、相位的影响，一方面有利于天线阻抗带宽的拓展，另一方面也明显改善了天线的轴比带宽。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

10、采用一种微带线串馈耦合微带贴片天线，可以使天线具有较宽的圆极化带宽；采用缝隙耦合馈电方式和双层辐射结构，保证了在较宽频带内的阻抗匹配；通过在上层辐射器、下层辐射器边缘开槽，减小了天线的尺寸；本实用新型小型化宽频带圆极化微带天线，尺寸小，结构简单，加工方便，性能优良，易于集成。

技术特征：

1.一种微带线串馈耦合的小型化宽频带圆极化微带天线，其特征在于：包括辐射结构、馈电结构(3)、天线壳体(4)、天线罩(5)；其中辐射结构由下层辐射器(1)、上层辐射器(2)组成；馈电结构(3)由一面蚀刻十字缝隙(14)的金属地(12)、另一面印制类ω形状的金属带线(13)和金属窄条(20)的电路板组成，用于实现对金属地(12)的十字缝隙(14)四臂提供激励信号。

2.根据权利要求1所述的一种微带线串馈耦合的小型化宽频带圆极化微带天线，其特征在于：所述馈电结构(3)采用微带线缝隙耦合馈电双层辐射器，即电磁场的传输从金属带线(13)输入端口(6)馈入，依次与十字缝隙(14)四臂进行缝隙耦合，将电磁场能量提供给下层辐射器(1)，通过下层辐射器(1)与上层辐射器(2)的感应耦合，将电磁波辐射入自由空间中，实现信号在自由空间的传播。

3.根据权利要求1所述的一种微带线串馈耦合的小型化宽频带圆极化微带天线，其特征在于：所述下层辐射器(1)的下辐射贴片(10)边缘进行开槽处理。

4.根据权利要求1所述的一种微带线串馈耦合的小型化宽频带圆极化微带天线，其特征在于：所述上层辐射器(2)的上辐射贴片(11)边缘进行了开槽处理，且位于下层辐射器(1)的上方，并间隔一定高度的空气层。

5.根据权利要求1所述的一种微带线串馈耦合的小型化宽频带圆极化微带天线，其特征在于：采用金属带线(13)顺序耦合馈电十字缝隙(14)的馈电方式，相邻耦合点之间的金属带线(13)长度为中心频率的四分之一波长。

6.根据权利要求1所述的一种微带线串馈耦合的小型化宽频带圆极化微带天线，其特征在于：金属带线(13)末端焊接电阻(19)与金属地(12)相连接。

技术总结
本技术公开了一种微带线串馈耦合的小型化宽频带圆极化微带天线，包括辐射结构、馈电结构、天线壳体、天线罩；其中辐射结构由下层辐射器、上层辐射器组成；馈电结构由一面蚀刻十字缝隙的金属地、另一面印制类Ω形状的金属带线和金属窄条的电路板组成，用于实现对金属地的十字缝隙四臂提供激励信号；采用一种微带线串馈耦合微带贴片天线，可以使天线具有较宽的圆极化带宽；采用缝隙耦合馈电方式和双层辐射结构，保证了在较宽频带内的阻抗匹配；通过在上层辐射器、下层辐射器边缘开槽，减小了天线的尺寸；本技术小型化宽频带圆极化微带天线，尺寸小，结构简单，加工方便，性能优良，易于集成。

技术研发人员：凡歆樱
受保护的技术使用者：洛阳纵横电子科技有限公司
技术研发日：20221207
技术公布日：2024/1/13