[发明专利]基于双层贴片天线的极化可调天线阵列

说明书

本发明提供了一种基于双层贴片天线的极化可调天线阵列，包括多个阵元天线。阵元天线包括上金属贴片以及下金属贴片，分别覆盖在上介质层和下介质层的顶部。其中，上金属贴片包含对称布置的四块尺寸一致的矩形贴片。每块贴片都有一角各自与下金属贴片的一角形成重叠区域以实现层间的电磁耦合。下金属贴片通过相连接的微带线以及SMA接头进行馈电。所述阵元天线具有频带宽、增益高的优点。阵元天线能够绕轴向方向旋转，因此通过调整阵元天线的角度便可以实现天线阵列在垂直极化、水平极化或者其他角度线性极化之间的转换，解决了传统垂直极化或者水平极化天线阵列只能单一应对垂直极化或者水平极化电磁波的问题。

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，具体地，涉及一种基于双层贴片天线的极化可调天线阵列。

背景技术

在现代通信领域内，为了能够更远、更高效地传播或者接收无线电信号，通信系统的发射端或者接收端常采用天线阵列的形式来提高增益、增强方向性以及抑制旁瓣的干扰。

无论军用还是民用通信设备，常用天线的极化方式包括垂直极化和水平极化。这两种方式各有优缺点。例如，由于城市内的无线电干扰大多以垂直极化波的形式存在，因此，采用水平极化的方式有利于抗干扰，并且水平极化波与地面反射波的相位角较小，可以有效地避免垂直极化情况下直射波和地面反射波相互抵消的问题。然而，相较于垂直极化波，水平极化波也存在不易接收的问题。这是由于，很难准确稳定地摆放水平极化天线使得它与发射天线的水平度时刻保持一致，尤其是在移动通信的情况下。

传统的天线阵列由多个固定的阵元天线构成。因此，阵元天线的极化形式一旦确定，传统天线阵列的极化形式也即确定。这意味着传统天线阵列能否有效发射或者接收信号取决于收发系统之间无线电波的极化形式是否统一。而若以整体旋转传统天线阵列的方法来改变垂直和水平的极化方式，又在很大程度上受到天线阵列重量、体积和所处空间的限制。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于双层贴片天线的极化可调天线阵列。

根据本发明提供的一种基于双层贴片天线的极化可调天线阵列，包括多个阵元天线；

所述阵元天线包括上金属贴片10、上介质层11、下金属贴片20、下介质层21、金属地40、SMA接头50以及金属底托60；

所述上金属贴片10、上介质层11、下金属贴片20、下介质层21、金属地40依次安装在金属底托60上；

所述上金属贴片10包括对称布置的四块尺寸一致的矩形贴片；

所述下金属贴片20通过与下金属贴片20连接的SMA接头50进行馈电；

所述阵元天线能够绕轴向方向旋转。

优选地，所述上金属贴片10上的四块矩形贴片各有一角分别与下金属贴片20形成重叠区域。

优选地，还包括金属隔离环30；

所述金属底托60中心设置有阶梯形通孔以及向通孔中心延伸的支撑台61；

所述金属隔离环30套装在上金属贴片10、上介质层11、下金属贴片20、下介质层21、金属地40的周向外侧且匹配装配在阶梯形通孔内部并安装在支撑台61上。

优选地，所述上介质层11、下介质层21都采用Rogers RT/duriod 6002基带板；

所述上介质层11、下介质层21的相对介电常数都为2.94，厚度都为1.016mm。

优选地，所述下金属贴片20为长方形结构，下金属贴片20还连接有的微带线22；

所述下介质层21上设置有SMA接头金属针过孔211；

所述金属地40上设置有金属地孔41；