[发明专利]一种具有等波纹轴比响应的宽带圆极化天线

说明书

本发明公开了一种具有等波纹轴比响应的宽带圆极化天线，属于微波技术领域。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某个设定值，形成宽带的等波纹轴比响应。本发明有效地拓展圆极化天线的轴比带宽，通过设计馈电网络使得天线的两个正交模的激励信号的幅度比和相位差分别在1和±90°附近呈波纹状变化，从而形成宽带的等波纹轴比响应。

技术领域

本发明涉及微波技术领域，特别涉及一种具有等波纹轴比响应的宽带圆极化天线。

背景技术

随着射频与微波技术的发展，圆极化天线得到了广泛应用。圆极化天线降低接收天线与发射天线的方位敏感性，并且圆极化波具有很强的抗干扰能力和防雨雾能力。

圆极化贴片天线的激励方式大致可以分为两类，单馈点和双馈点。单馈点圆极化天线主要通过在天线上引入切角，槽等微扰，分离出两个正交并具有90°相位差的辐射模式来实现圆极化。但是这一类圆极化天线往往只能在一个频率点上实现理想的圆极化，得到窄带的轴比响应。双馈点圆极化天线是利用90°移相器来激励出天线的两个正交的辐射模，而两个辐射模的激励信号的幅度比和相位差分别在1和±90°附近，没有形成等波纹变化。另一方面，幅度比和相位差在宽频带内没有满足一定的对应关系，从而不能实现宽带等波纹的轴比响应。

发明内容

本发明的首要目的在于设计具有等波纹轴比响应的宽带圆极化天线，通过在频带内引入若干个轴比极小值点，并且保持频带内的轴比幅度值低于某个设定值，得到宽带的等波纹轴比响应。

为实现该目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有等波纹轴比响应的宽带圆极化天线，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某个设定值，形成宽带的等波纹轴比响应。

优选地，天线使用谐振型天线单元，其可以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。

优选地，馈电网络中包括有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信号的幅度比的频率响应曲线在1附近波纹状变化。

优选地，两路阻抗匹配网络的相位差在±90°附近波纹状变化。

优选地，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。

优选地，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。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

有效地拓展圆极化天线的轴比带宽，通过设计馈电网络使得天线的两个正交模的激励信号的幅度比和相位差分别在1和±90°附近呈波纹状变化，从而形成宽带的等波纹轴比响应。

附图说明

图1是本发明一种典型的激励信号幅度比和相位差的频率响应曲线。

图2是本发明一种典型的等波纹轴比频率响应曲线。

图3是本发明第一个实施例天线的立体图；

图4是本发明第一个实施例天线的侧视图；

图3和图4中：11和12--两层紧贴着的上层介质板和下层介质板，13--金属地板，111--方形贴片天线，121、122、和123--半波长第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器，124和125--50Ω第一微带传输线、第二微带传输线，126--100Ω贴片电阻，127和128--四分之一波长阻抗第一微带变换线、第二微带变换线，129--信号输入馈线。

图5是本发明第一个实施例天线的驻波比。