[实用新型]一种应用于毫米波频段的双层差分馈电圆极化天线

说明书

本实用新型公开了一种应用于毫米波频段的双层差分馈电圆极化天线，属于无线通信技术领域，包括金属盖板、介质基板、带状差分馈线对、寄生结构、圆极化辐射器，所述金属盖板设置在所述介质基板上，所述圆极化辐射器贯穿所述金属盖板设置，所述带状差分馈线对与所述寄生结构均设置在所述介质基板上。本实用新型采用双层板结构，不会产生层压偏差问题，同时也可以大大降低生产成本；并且直接利用差分馈电对的两个辐射臂和寄生结构，借助特殊形状的圆极化辐射器将信号辐射出去，简化了信号传输过程，大大降低了天线的复杂度；差分馈线对的位置方便实现芯片的自动化表贴，可满足芯片集成需求，有利于系统板的集成和大规模生产。

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，具体涉及一种应用于毫米波频段的双层差分馈电圆极化天线。

背景技术

随着科学技术的发展，毫米波频段受到了越来越多的关注。由于其具有较宽的绝对带宽、波长短、特殊的大气传播特性等优点，在未来通信、雷达等系统中的应用存在巨大潜力。同时，差分信号运算更适合系统的高层次集成，提高系统的抗干扰能力以及减小系统的高次谐波干扰，提高系统的动态范围，采用差分信号工作的系统，若天线采用差分馈电方式，可以直接与后端系统相连，从而摆脱庞大的有损耗的巴伦的使用，提高接收噪声性能和发射功率效率。另一方面，相对于线极化，圆极化天线可以提供更有潜力的信道能力，圆极化信号有利于抑制多径干扰，抑制雨雾等天气的影响。

目前圆极化馈电方式大都数为非差分馈电，比较常见的有波导馈电、同轴馈电、单端馈电等，都不易于系统集成。再者，由于毫米波天线的物理尺寸比较小，在设计、加工等方面的困难严重限制了圆极化天线的实现途径。也有少数圆极化馈电方式采用差分馈电的方式，但它们结构都较为复杂，不易加工，难以保证天线的设计性能。因此，提出一种应用于毫米波频段的双层差分馈电圆极化天线。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决现有圆极化天线在差分馈电方式下存在的结构复杂、不易加工、难以保证天线设计性能的问题，提供了一种应用于毫米波频段的双层差分馈电圆极化天线。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本实用新型包括金属盖板、介质基板、带状差分馈线对、寄生结构、圆极化辐射器，所述金属盖板设置在所述介质基板上，所述圆极化辐射器贯穿所述金属盖板设置，所述带状差分馈线对与所述寄生结构均设置在所述介质基板上，位于所述金属盖板与所述介质基板之间。

更进一步地，所述介质基板的上表面设置有上层金属薄膜，下表面设置有下层金属薄膜，所述带状差分馈线对、所述寄生结构均与所述上层金属薄膜共面。

更进一步地，所述圆极化辐射器为管状结构，包括交变段，所述交变段的底部口径形状为圆形，沿底部向上口径形状取几何中心重合的圆形与矩形相交的交集，所述交变段的上部口径形状的圆形尺寸以底部口径形状的圆形尺寸为基础渐变增大。

更进一步地，所述上部口径形状的圆形圆心与所述底部口径形状的圆形圆心在同一直线上。

更进一步地，所述圆极化辐射器还包括过渡段，所述过渡段的顶部与所述交变段的底部连接，所述过渡段底部与所述交变段的底部口径形状均为同尺寸的圆形。

更进一步地，所述上层金属薄膜上开设有与所述交变段的底部口径、位置相匹配的圆形开孔，所述圆形开孔的圆心与所述交变段的底部口径圆心在一条直线上。

更进一步地，所述圆形开孔上设置有供所述带状差分馈线对布置的预留开口。

更进一步地，所述带状差分馈线对包括两条平行设置在所述介质基板上表面的金属带线，所述金属带线的末端设置有辐射臂，所述金属带线与所述辐射臂一体成型，两条所述金属带线的辐射臂之间的夹角为180°，所述辐射臂与所述金属盖板的长边具有一定夹角。

更进一步地，所述带状差分馈线中较短的所述金属带线上设置有用于保证两条金属带线电长度相同的多条阶梯阻抗线，所述金属带线与阶梯阻抗线一体成型。