[发明专利]一种缝隙耦合的宽带单馈圆极化微带天线

说明书

本发明提供一种缝隙耦合的宽带单馈圆极化微带天线，包括自上而下覆设的第一辐射贴片、空气支撑结构、第二辐射贴片和金属接地板；第一辐射贴片和第二辐射贴片设置有切角结构；第一辐射贴片和第二辐射贴片均贴设在介质层上；空气支撑结构为回字形的窄边框结构；金属接地板顶部开设有耦合缝隙，金属接地板底部设置有馈电介质层，耦合缝隙下方设置有射频信号馈线，射频信号馈线穿过馈电介质层，并馈电到第一辐射贴片和第二辐射贴片上。本发明采用的微带天线减小了耦合缝隙尺寸，便于进行网络布局，改善空气层，减少生产成本。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体涉及缝隙耦合的宽带单馈圆极化微带天线。

背景技术

微带天线的结构一般由介质基板、辐射体及接地板构成。介质基板的厚度远小于波长，基板底部的金属薄层与接地板相接，正面则通过光刻工艺制作具有特定形状的金属薄层作为辐射体。辐射片的形状根据要求可进行多种变化。微波集成技术和新型制造工艺的兴起推动了微带天线的发展。相比于传统天线，微带天线不仅体积小，重量轻，低剖面，易共形，而且易集成，成本低，适合批量生产，此外还兼备电性能多样化等优势。

微带天线实现圆极化大致可分为单馈、多馈和多元三种常见形式。

单馈点圆极化微带天线无需任何外加的相移和功率分配网络，它通常是利用两个辐射正交极化的简并模工作从而实现圆极化的。对于矩形微带贴片圆极化天线而言，该两个辐射正交极化的简并模为TM01模和TM10模。而实现这种单馈圆极化天线的方式是引入微扰Δs。

多馈点圆极化微带天线最常见的形式是利用两个馈电点来馈电微带贴片，由馈电网络来保证圆极化工作条件，即二模振幅相等且相位相差90°。常用馈电网络有T形分支和3dB分支电桥。

馈电网络使得两馈电点处的振幅相等且相位相差90°。双馈点圆极化微带天线相比单馈点圆极化微带天线而言具有较宽的圆极化带宽，尤其是采用共面的3dB分支电桥馈电的双馈圆极化微带天线，其圆极化带宽可达30％。但是由于馈电网络的引入，双馈(或多馈)圆极化微带天线的设计也比单馈圆极化微带天线更为复杂。多元圆极化微带天线实际上是一个微带阵列，即利用多个线极化的辐射源，在相位上相差90°，保持振幅不变以获得圆极化波，这一原理与多馈点的单个圆极化微带天线比较类似。

现有技术的微带天线耦合缝隙过长，最长处与辐射贴片相当，无法进行复杂网络的布局，且背向辐射较大；此外，现有技术中，双层辐射贴片中的空气层部分采用介电常数接近于空气的介质填充，材料很贵，增加了产品的生产成本，同时对介质材料的均匀性要求较高。

因此，本发明提出了一种缝隙耦合的宽带单馈圆极化微带天线。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种缝隙耦合的宽带单馈圆极化微带天线。本结构采用的微带天线减小了耦合缝隙尺寸，便于进行网络布局，改善空气层，减少生产成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种缝隙耦合的宽带单馈圆极化微带天线，包括自上而下覆设的第一辐射贴片、空气支撑结构、第二辐射贴片和金属接地板；

所述第一辐射贴片和第二辐射贴片设置有切角结构；所述第一辐射贴片和第二辐射贴片均贴设在介质层上；

所述空气支撑结构为回字形的窄边框结构；

所述金属接地板顶部开设有耦合缝隙，所述金属接地板底部设置有馈电介质层，所述耦合缝隙下方设置有射频信号馈线，所述射频信号馈线穿过所述馈电介质层，并馈电到所述第一辐射贴片和第二辐射贴片上。

优选地，所述耦合缝隙的横截面为H形，或纺锤形，或矩形、或8字形。

优选地，所述空气支撑结构为塑料支撑结构。

优选地，所述塑料支撑结构为聚四氟乙烯结构。