[发明专利]一种用于卫星通信的双频双圆极化共口径天线

说明书

本发明公开了一种用于卫星通信的双频双圆极化共口径天线，包括依次从下至上层叠设置的第一介质基板、第二介质基板及第三介质基板；第一介质基板的底面设置馈电网络结构，顶面设置金属地；第二介质基板的顶面设置低频辐射单元；第三介质基板的顶面设置高频辐射单元；馈电网络结构包括低频和高频端口馈电网络结构，馈电网络结构中分别设有带通滤波结构；高低频端口馈电网络结构分别通过缝隙耦合结构与高低频辐射单元连接；本发明通过引入带通滤波结构实现了较高的端口隔离度，馈电网络结构通过缝隙耦合结构与辐射单元连接，通过引入缝隙耦合结构，提高了阻抗以及轴比带宽；将高低频辐射单元分层设计，减小了天线的整体尺寸；整体设计简单，重量轻。

技术领域

本发明属于无线通信天线技术领域，特别涉及一种用于卫星通信的双频双圆极化共口径天线。

背景技术

天线是一个通信系统中的核心设备，作为一个接收和发射电磁波信号的装置，其在现代无线电通信系统中扮演着越来越重要的角色；但对于电磁频谱的利用逐渐趋于饱和，如何在有限的尺寸和复杂的电磁环境中，设计出高增益和多频带覆盖的天线成为需要解决的重要难题；同时，随着电子设备的集成度日益增高，天线的小型化和宽频化也是如今研究的热点。

在无线电通信系统中，圆极化天线不仅能够接收旋向相对应的圆极化波，还可以接收线极化波，对于不同旋向的电磁波隔离度较高，其独特的信号传输特性，能够在一定程度上减少外界电磁环境的干扰；因此，在卫星通信系统中使用圆极化波来传输信号；但现有的圆极化天线存在占据较大的尺寸空间，端口之间隔离度较低及圆极化的轴比带宽较窄的技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种用于卫星通信的双频双圆极化共口径天线，以解决现有的圆极化天线，尺寸空间较大及端口隔离度较低的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种用于卫星通信的双频双圆极化共口径天线，包括依次从下至上层叠设置的第一介质基板、第二介质基板及第三介质基板；第一介质基板的底面设置馈电网络结构，顶面设置金属地；第二介质基板的顶面设置低频辐射单元；第三介质基板的顶面设置高频辐射单元；

馈电网络结构包括低频端口馈电网络结构和高频端口馈电网络结构，低频端口馈电网络结构和高频端口馈电网络结构中分别设置有带通滤波结构；低频端口馈电网络结构通过缝隙耦合结构与低频辐射单元连接，高频端口馈电网络结构通过缝隙耦合结构与高频辐射单元连接。

进一步的，低频端口馈线网络结构包括第一馈线、第一带通滤波结构及第二馈线，第一馈线的一端与低频端口连接，另一端与第一带通滤波结构的一端连接，第一带通滤波结构的另一端与第二馈线连接；

第一带通滤波结构包括对称设置的两个第一开口环，两个第一开口环的开口端相向设置；其中一个第一开口环的一端与第一馈线连接，另一端与另一个第一开口环的一端间隔设置，另一个第一开口环的另一端与第二馈线连接；

第二馈线包括环形馈线和四个L型馈线，环形馈线设置在第一介质基板1的中心，环形馈线为开口环结构，四个L型馈线均匀设置在环形馈线的圆周方向，四个L型馈线分别与环形馈线连接。

进一步的，金属地上设置有四个L型缝隙；四个L型缝隙呈环状均匀布设，且L型缝隙的长边为圆弧状，正对环形馈线设置；L型缝隙的短边设置在长边的端部，朝金属地的中心延伸。

进一步的，低频辐射单元包括四个圆弧型辐射体，四个弧型低频辐射体呈环状均匀布设，且金属地上的L型缝隙正对设置。

进一步的，高频端口馈线网络结构包括第三馈线、第二带通滤波结构及耦合馈线；第三馈线的一端与高频端口连接，另一端与第二带通滤波结构的连接；

第二带通滤波结构包括对称设置的两个第二开口环，两个第二开口环的开口端相向设置；其中一个第二开口环的一端与第三馈线连接，另一端与另一个第二个开口环的一端间隔设置；