[发明专利]一种具有滤波特性的圆极化缝隙天线

权利要求书

1.一种具有滤波特性的圆极化缝隙天线，其特征在于，包括介质基板(1)、金属地(2)、微带结构(3)和分布电容(5)；

介质基板(1)的上表面设有金属地(2)；介质基板(1)的下表面设有微带结构(3)；

金属地(2)中间设有圆环形辐射缝隙(4)；圆环形辐射缝隙(4)将金属地(2)分隔成内侧金属和外侧金属；

分布电容(5)跨接于圆环形辐射缝隙(4)两边的内侧金属和外侧金属间；

分布电容(5)由两段紧密相邻的第一弧形耦合金属线(51)和第二弧形耦合金属线(52)构成，第一弧形耦合金属线(51)和第二弧形耦合金属线(52)中线重合、张角相等、且与圆环形辐射缝隙(4)同心；第一弧形耦合金属线(51)连接内侧金属，第二弧形耦合金属线(52)连接外侧金属；

微带结构(3)由顺序连接的输入微带线(31)、微带耦合线滤波器(32)、输出微带线(33)和圆形调谐贴片(34)构成；

微带耦合线滤波器(32)包括第一微带谐振器(321)、第二微带谐振器(322)和第三微带谐振器(323)，第一微带谐振器(321)、第二微带谐振器(322)和第三微带谐振器(323)为弧形微带线，并与圆环形辐射缝隙(4)同心；

第一微带谐振器(321)与第三微带谐振器(323)内径与外径相同，第二微带谐振器(322)外径小于第一微带谐振器(321)和第三微带谐振器(323)内径，且内径大于圆环形辐射缝隙(4)外径；第二微带谐振器(322)的张角与第一微带谐振器(321)和第三微带谐振器(323)的张角均部分重合；第一微带谐振器(321)与输入微带线(31)连接，第三微带谐振器(323)与输出微带线(33)连接；

圆形调谐贴片(34)在金属地(2)上的投影与圆环形辐射缝隙(4)内圆相切；

电磁信号由输入微带线(31)馈入微带耦合线滤波器(32)，经过滤波处理由输出微带线(33)耦合至圆环形辐射缝隙(4)，圆环形辐射缝隙(4)主模在分布电容(5)的微扰作用下，分裂成两个空间上正交、幅度上相等、相位上相差90°的简并模式，圆形调谐贴片(34)用于调节天线的阻抗匹配效果，进而实现兼具滤波和圆极化辐射特性的缝隙天线；

介质基板(1)中线与圆形调谐贴片(34)以及输出微带线(33)中线重合；分布电容(5)中线与介质基板(1)中线的夹角为45°；

圆环形辐射缝隙(4)外径R_o＝13.8mm，圆环形辐射缝隙(4)内径R_i＝11.8mm，圆形调谐贴片(34)半径R_s＝2.8mm，第一微带谐振器(321)外径R₁＝22.7mm，第二微带谐振器(322)外径R₂＝18.8mm，第一弧形耦合金属线(51)和第二弧形耦合金属线(52)的宽度W_d＝0.7mm，第一弧形耦合金属线(51)和第二弧形耦合金属线(52)间隙G_d＝0.1mm，输入微带线(31)距离介质基板(1)边沿距离D_f＝11.65mm，分布电容(5)张角α＝43°；以介质基板(1)中线为x轴，圆环形辐射缝隙(4)圆心指向第三微带谐振器(323)的方向为x轴正方向；分布电容(5)的中线与x轴正方向夹角第一微带谐振器(321)的一端边沿与x轴正方向夹角第一微带谐振器(321)的另一端边沿与x轴正方向夹角第二微带谐振器(322)的一端边沿与x轴正方向夹角第二微带谐振器(322)的另一端边沿与x轴正方向夹角第三微带谐振器(323)的一端边沿与x轴正方向夹角第三微带谐振器(323)的另一端边沿与x轴正方向夹角所有微带线宽度为3.0mm；

所述具有滤波特性的圆极化缝隙天线的回波损耗具有陡峭的截止特性，10dB回波损耗的频率范围为2.22GHz到2.58GHz；3dB法向轴比的频率范围为2.28GHz到2.54GHz。