[发明专利]一种反射面结构的小型化宽带圆极化天线

权利要求书

1.一种反射面结构的小型化宽带圆极化天线，其特征在于，该天线包括介质板，以及印刷在介质板上的辐射体(1)、金属地板(2)、馈电结构(3)、反射板(4)；其中：

辐射体(1)为开设在金属地板(2)上的月牙状缝隙结构，月牙状缝隙结构的开缝方法为：利用两个半径不同的圆交错，两圆中心点不重合，并将交错部分在金属地板(2)上开缝；并在月牙状缝隙结构的局部位置进行隔断处理，改变缝隙联通状态；

馈电结构(3)采用阶梯状宽带微带线馈电结构，其顶部设置有反射板(4)，在馈电结构(3)顶部利用反射板(4)与辐射体(1)的月牙状缝隙结构进行耦合，实现缝隙天线的宽带辐射特性。

2.根据权利要求1所述的反射面结构的小型化宽带圆极化天线，其特征在于，馈电结构(3)的一侧还设置有反射面板(5)，用于将电磁波在反射面板(5)的一侧进行反射，改变其双向辐射特性为单向辐射特性

3.根据权利要求2所述的反射面结构的小型化宽带圆极化天线，其特征在于，反射面板(5)上还设置有介质螺钉(6)，通过介质螺钉(6)对金属地板(2)和反射面板(5)进行连接支撑。

4.根据权利要求1所述的反射面结构的小型化宽带圆极化天线，其特征在于，月牙状缝隙结构的辐射体(1)下方还设置有方形缝隙。

5.根据权利要求1所述的反射面结构的小型化宽带圆极化天线，其特征在于，介质板的厚度为0.8mm，介电常数为ε_r＝3.65。

6.根据权利要求1所述的反射面结构的小型化宽带圆极化天线，其特征在于，该天线中，通过调整参数半月形缝隙结构，合理设计得到金属地板表面电流的预设相位分布，进而实现宽频段圆极化特性，实现可覆盖C和X波段的宽频段轴比带宽，其具体的设计方法为：

首先通过调整月牙状缝隙结构参数，改变金属地板表面电流的对称结构，进而增加天线水平极化分量；其次调整馈电结构参数，尤其是馈电结构顶端与月牙状缝隙结构相交处，在增加缝隙耦合的基础上改善阻抗匹配；然后通过调整月牙状缝隙结构下矩形缝隙尺寸，进一步改善金属地板表面电流分布，实现辐射结构的圆极化；最后通过调整反射地板与辐射体的高度，实现整个天线结构的单向辐射。

7.根据权利要求1所述的反射面结构的小型化宽带圆极化天线，其特征在于，该天线中，对两圆半径、圆中心点位置、隔断位置进行优化处理，其优化处理方法具体为：

两圆半径大于5mm；同时两圆中心点不能重合，小圆中心比大圆中心偏下，形成的半月形缝隙上半部偏宽、下半部偏窄，在实际馈电的时候增加耦合度，能增加天线辐射效率；隔断位置与馈电结构对侧布置，从而改善金属地板的天线电流分布。

8.根据权利要求1所述的反射面结构的小型化宽带圆极化天线，其特征在于，天线的最佳优化尺寸为：

L＝62mm，W＝46mm，R₁＝19mm，R₂＝12.2mm,D＝1.1mm，l₁＝3.9mm，l₂＝0.5mm，l₃＝28.8mm，w₁＝0.9mm，w₂＝8.2mm，w₃＝27.6mm，d₁＝14.3mm，l_c＝10mm，w_c＝5.3mm，H＝36mm；

L表示反射板宽度，W表示金属板宽度，R1、R2和D分别代表形成月牙缝隙的大圆半径、小圆半径和大圆小圆圆心间距，l1、l2、l3、w1、w2、w3分别代表组成天线馈电的三段阶梯状矩形的长度和宽度，d1代表馈电结构距离整个天线左端的偏置距离，lc、wc分别代表月牙缝隙下矩形开孔的长度和宽度，H代表辐射体和反射板的距离。