一種圓極化天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及微波通信系統中使用的天線，特別涉及一種具有濾波功能的圓極化天線。
【背景技術】
[0002]最近幾年，微波通信系統各方面的技術都得到了繁榮的發展。具有多功能的器件，因為其能實現電路的小型化和改善系統的性能而備受大家的關注。
[0003]在無線通信系統中，天線和帶通濾波器是兩個相互獨立的器件。在大多數的射頻系統，無論是發送方還是接收方，帶通濾波器通常位于天線的后端，用以濾除額外的信號。在傳統的設計方案中，這兩個器件通常是通過50歐姆的傳輸線連接起來的。在我們需要的頻段范圍內，這兩個器件不可能做到完美的匹配。因此，在某個頻點，傳輸線就相當于一個諧振器從而引起了干擾。這段傳輸線不僅削弱了系統的性能，而且還占據了空間。此外，在天線的設計中，極化的純凈性是一個重要的問題。除了天線本身，任何電子電路都無法消除不理想的交叉極化。一個良好的天線設計應該有能力選擇主極化信號和濾除交叉極化。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服在傳統的無線通信系統方案中，天線和濾波器分開設計的不足，而提供一種結構簡單、合理且具有濾波功能的圓極化天線。該天線可以同時實現圓極化特性和濾波功能，減小了通信器件的體積，改善了天線的性能。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下:
[0006]—種圓極化天線，包括從上至下依次排布的輻射金屬貼片、介質基板和金屬地層；
[0007]所述輻射金屬貼片包括由四個扇形微帶片狀單元A1、A2、A3、A4組成一個類圓結構、由兩條弧形微帶線B1、B2組成的饋電線結構和微帶饋電線;相鄰的扇形微帶片狀單元的交接處開設有矩形槽；
[0008]其中四個扇形微帶片狀單元依次連接，且各扇形微帶片狀單元的夾角為90度，其中對頂的扇形微帶片狀單元半徑相同，相鄰的扇形微帶片狀單元半徑不同；
[0009]其中饋電線結構中的兩條弧形微帶線B1、B2通過微帶饋電線連接，且兩條弧形微帶線B1、B2對稱分布于類圓結構的兩側；
[0010]微帶饋電線包括第一矩形部分Cl和第二矩形部分C2，其中第二矩形部分C2位于矩形槽內。
[0011]四個相互銜接、夾角為90度的扇形微帶片狀單元，其具體構造是對頂的兩個扇形半徑相等，相鄰的兩個扇形半徑不等。從而構造出了一種類圓結構，具有兩個不同長度的半徑，通過調節半徑的長度和它們之間的差值實現圓極化。因為本圓極化天線是通過耦合的方式進行饋電，所以在這個類圓結構中挖了一個矩形槽，用以和微帶饋電線進行耦合饋電。在濾波功能當中，這個類圓結構充當二階諧振器的角色。
[0012]所述微帶饋電線由兩部分組成，其中第一矩形部分Cl接信號源以激勵天線，第二矩形部分C2嵌入類圓結構的矩形槽內形成縫隙耦合饋電。
[0013]優選地，所述第二矩形部分C2與類圓結構間留有間隙。
[0014]優選地，所述相鄰的扇形微帶片狀單元A2、A3的交接處開設有矩形槽;所述弧形微帶線BI與扇形微帶片狀單元A2的縫隙距離和弧形微帶線B2與扇形微帶片狀單元A3的縫隙距離都是W5;且兩條弧形微帶線的寬度都是W4。
[0015]優選地，所述基板為介質材料，介質材料采用厚度為3mm的旺靈材料，其介電常數為2.2;所述金屬地層為鋪滿良導體的金屬地層。
[0016]本實用新型公開的天線，可在2.38GHz到2.42GHz頻段內實現圓極化特性，軸比小于3dB的帶寬約為百分之一點七。S11在2.34 GHz到2.53GHz的頻段內小于_1dB，帶寬約為百分之八;該天線的3db通帶范圍為2.3GHz到2.6GHz。
[0017]本實用新型的有益效果如下:
[0018](I)本實用新型提出了一種具有圓極化特性和濾波功能的天線，將傳統的圓極化天線和濾波器件合二為一，非常適合于無線通信系統的應用。
[0019](2)實施本實用新型公開的天線可以通過調節類圓結構的扇形半徑R1、R2實現天線的圓極化特性。且該天線具有尺寸小的特點，可實現小型化，易于集成;本天線使用平面微帶結構，結構簡單，成本低。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型實施例側面結構示意圖。
[0021 ]圖2為本實用新型實施例第一層上層微帶整體結構示意圖。
[0022]圖3為本實用新型實施例表示圓極化特性的參數軸比的仿真和測量結果對比圖。
[0023]圖4為本實用新型實施例在IGHz到4GHz頻段范圍天線效率的測試結果圖。
[0024]圖5為本實用新型實施例在IGHz到4GHz頻段范圍天線增益測仿真和測試結果對比圖。
[0025]圖6為本實用新型實施例在IGHz到4GHz頻段范圍天線Sll仿真和測量的結果對比圖。
[0026]圖7為本實用新型實施例在工作頻點2.4GHz，X_Z平面，右旋極化輻射模式圖和左旋極化輻射模式圖仿真和測量結果的對比圖。
[0027]圖8為本實用新型實施例在工作頻點2.4GHz，Υ_Ζ平面，右旋極化輻射模式圖和左旋極化輻射模式圖仿真和測量結果的對比圖。
【具體實施方式】
[0028]附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制;為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產品的尺寸；
[0029]對于本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。下面結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案做進一步的說明。
[0030]結合圖1至圖2所示，一種圓極化天線，包括從上至下依次排布的輻射金屬貼片101、介質基板102和金屬地層103;
[0031]所述輻射金屬貼片101包括由四個扇形微帶片狀單元Al、Α2、Α3、Α4組成一個類圓結構201、由兩條弧形微帶線B1、B2組成的饋電線結構202和微帶饋電線203;相鄰的扇形微帶片狀單元的交接處開設有矩形槽；
[0032]其中四個扇形微帶片狀單元依次連接，且各扇形微帶片狀單元的夾角為90度，其中對