[发明专利]高增益圆极化天线及无线通信设备

说明书

本发明公开了一种高增益圆极化天线及无线通信设备，所述天线包括辐射体、介质基片和金属地板，所述辐射体设置在介质基片的上表面，辐射体包括长方形金属辐射贴片和四个正方形金属辐射贴片，所述长方形金属辐射贴片位于介质基片上表面的中心，四个正方形金属辐射贴片分别加载在长方形金属辐射贴片的四个顶角处，且每个正方形金属辐射贴片边缘设置有金属通孔阵列，所述金属地板设置在介质基片的下表面。本发明采用基片集成波导的小型化结构进一步缩小了天线的尺寸，并且采用的是容易与平面结构集成的单层介质基片，拥有高增益圆极化特性，在减小通信信号之间极化失配影响的同时还可以为远距离传输的无线通信设备的信号传输提供更多选择。

技术领域

本发明属于微波天线技术领域，具体涉及一种高增益圆极化天线及无线通信设备。

背景技术

随着通信技术的发展，各种通讯设备之间的信息交互逐渐复杂，在一些场景下线极化的天线之间容易形成极化失配，圆极化天线在减小极化失配影响和多径效应方面具有较大优势，因此设计具有圆极化特性的天线在这个复杂的通信环境中具有重要的研究意义，目前圆极化特性的天线已被广泛应用于工业和医疗等多个行业。高增益的天线在远距离传输时可以在特定方向上保证信号的传输质量，结合SIW(Substrate IntegratedWaveguide，基片集成波导)具有低成本、质量轻、易于与平面系统集成等特点，并且SIW的小型化结构更能进一步减小天线的尺寸，因此基于SIW小型化结构所设计的高增益圆极化天线对于通信系统的小型化和性能提升具有重要的研究意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高增益圆极化天线及无线通信设备，该天线通过在中心贴片周围加载四个相同的四分之一模基片集成波导(Quarter Mode SubstrateIntegrated Waveguide，简称QMSIW)腔体不仅修正了中心贴片的高次模的方向图还提高了天线的增益。

本发明的目的在于提供一种高增益圆极化天线。

本发明的另一目的在于提供一种无线通信设备。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种高增益圆极化天线，包括辐射体、介质基片和金属地板，所述辐射体设置在介质基片的上表面，辐射体包括长方形金属辐射贴片和四个正方形金属辐射贴片，所述长方形金属辐射贴片位于介质基片上表面的中心，四个正方形金属辐射贴片分别加载在长方形金属辐射贴片的四个顶角处，且每个正方形金属辐射贴片边缘设置有金属通孔阵列，所述金属地板设置在介质基片的下表面。

进一步的，所述金属地板上设置有可使馈电探针穿过的圆形孔，所述馈电探针的馈电点位于长方形金属辐射贴片处。

进一步的，所述圆形孔与馈电探针的半径比值范围为2～3，馈电探针的直径取值范围为1mm～1.4mm。

进一步的，所述馈电探针的馈电点中心与长方形贴片的长边边缘之间的距离在9mm～10mm之间，馈电探针的馈电点中心与长方形贴片的短边边缘之间的距离在10mm～11mm之间。

进一步的，所述长方形金属辐射贴片的四个顶角分别被平行切割。

进一步的，所述长方形金属辐射贴片与四个正方形金属辐射贴片之间通过微带线相连。

进一步的，相邻两个正方形金属辐射贴片的中心与长方形金属辐射贴片的中心连线的角度为90度。

进一步的，每个正方形辐射贴片外侧边缘与离该正方形辐射贴片最近的介质基片边缘的距离为5mm～6mm。

进一步的，所述辐射体的长和宽均在44mm～46mm之间，所述长方形金属辐射贴片的长为28mm～29mm，宽为27mm～28mm，每个正方形金属辐射贴片的长宽均在9mm～10mm之间。

进一步的，所述金属通孔阵列的金属化通孔数量在11～15个之间。