[发明专利]一种具有等波纹轴比响应的宽带圆极化天线

权利要求书

1.一种具有等波纹轴比响应的宽带圆极化天线，其特征在于，圆极化天线的轴比的频率响应在工作频带内存在若干个极小值，并且在频带内的轴比幅度值低于设定值，形成宽带的等波纹轴比响应；

天线使用谐振型天线单元，其在中心频率附近等效为电导、电感和电容的并联谐振器或者电阻、电感和电容的串联谐振器；

两路阻抗匹配网络用于实现天线的宽带匹配，使得馈电网络与天线连接处的两路激励信号的幅度比在1附近波纹状变化；

一个等功率分配的功率分配器用于连接两路阻抗匹配网络；

馈电网络与天线连接处的两路激励信号的相位差在±90°附近波纹状变化；

在工作频带内存在若干个频率点，馈电网络与天线连接处的两路信号的幅度比等于1，同时相位差等于±90°，得到若干个轴比频率响应的极小值点；

圆极化天线的轴比的频率响应在工作频带内存在的极小值的个数为2个或者3个，频带内的轴比幅度值低于设定值为3dB；

具体包括：

圆极化天线(1)，包括两层紧贴着的上层介质板(11)和下层介质板(12)，下层介质板(12)的底层设置金属地板(13)，下层介质板(12)的上表面设置微带馈电网络，上层介质板(11)的上表面设置方形贴片天线(111)；

其中微带馈电网络包括：半波长第一谐振器(121)、第二谐振器(122)、和第三谐振器(123)，其中第二谐振器(122)和第三(123)通过边沿耦合能量，而第一谐振器(121)和第二谐振器(122)分别沿着贴片天线的两个方向的中心线放置；第一谐振器(121)激励出天线的TM₀₁模，而第二谐振器(122)激励出天线的TM₁₀模；第一微带传输线(124)和第二微带传输线(125)的长度相等，而特征阻抗为50Ω，所述的第一微带传输线(124)和第二微带传输线(125)分别通过端耦合与第三谐振器(123)和第一谐振器(121)连接；贴片电阻(126)的电阻值为100Ω；第一微带变换线(127)和第二微带变换线(128)的电长度为四分之一波长，而特征阻抗为70.7Ω；信号输入馈线(129)的特征阻抗为50Ω；

即微带馈电网络中一个威尔金森功率分配器的两个输出端分别连接一个半波长谐振器和两个耦合的半波长谐振器去激励天线的两个正交辐射模，实现了宽带的轴比响应；在工作频带内，轴比有三个极小值点，呈波纹状变化；

或者微带馈电网络包括：短路谐振器(221)和短路过孔(222)一起构成短路四分之一波长的谐振器，并连接到特征阻抗为100Ω第一微带线(223)；所述的短路四分之一波长谐振器和开路半波长谐振器(220)分别沿着天线两个正交方向的中心线放置，激励天线的TM₁₀和TM₀₁模；特征阻抗为100Ω第二微带线(224)通过边沿耦合到开路半波长谐振器(220)；最后，100Ω第一微带线(223)和100Ω第二微带线(224)连接到特征阻抗50Ω的输入馈线(225)；

即在馈电网络中一个T形结的两个输出端分别连接一个短路四分之一波长谐振器和一个开路半波长谐振器去激励天线的两个正交辐射模，实现了具有两个极小值点的宽带的轴比响应。