CN107994326A - 一种u波段宽带圆极化微带天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种U波段宽带圆极化微带天线，包括地板以及其上设置的缝隙，馈线，若干不相交的L形第一条带、第二条带、第三条带、第四条带、第五条带、第六条带以及圆，通过控制圆的半径调整天线的工作频率，通过控制第一条带和第二条带的长度和宽度调整天线的带宽，通过控制第三条带、第四条带、第五条带、第六条带的长度和宽度调整天线的轴比。本发明的U波段宽带圆极化微带天线具有大带宽，低轴比，结构简单，易于加工等特点。

Description

一种U波段宽带圆极化微带天线
技术领域
本发明涉及一种U波段宽带圆极化微带天线，其可用于U波段卫星移动通信领域。
背景技术
低频段通信在通信领域的应用可追溯到上世纪，从上世纪六七十年代以来，美国为了适应全球战略需求逐步建立了一些军事卫星通信系统，采用UHF频段中的200-400MHz作为工作频段，主要是利用了U波段的一下优点：信号穿透性强，能适应恶略的环境；传播损耗比较小；易于与地面军用短波电台组网；波束覆盖范围大等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工作于U波段的小型化微带天线，该天线具有结构简单，大带宽，高增益，低轴比的特点。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种U波段宽带圆极化微带天线，
所述天线包括地板（1），所述地板（1）上设置有缝隙（2），馈线（3），L形的第一条带（4）、第二条带（5）、第三条带（6）、第四条带（7）、第五条带（9）、第六条带（10）以及圆（8）；
其中，
L形的所述第一条带（4）、第二条带（5）、第三条带（6）、第四条带（7）、第五条带（9）和第六条带（10）两两之间不相交，第一条带（4）和第二条带（5）方向一致，第三条带（6）和第四条带（7）方向一致，第五条带（9）和第六条带（10）方向一致；
所述圆（8）的半径可调整，通过控制圆形的半径调整所述天线的工作频率，L形的所述第一条带（4）、第二条带（5）、第三条带（6）、第四条带（7）、第五条带（9）和第六条带（10）的长度和宽度可调整，通过控制第一条带（4）和第二条带（5）的长度和宽度调整天线的带宽，通过控制第三条带（6），第四条带（7），第五条带（9）和第六条带（10）的长度和宽度调整天线的轴比。
其中，所述天线通过馈线（3）馈电。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：在低频段实现了大带宽，高增益，低轴比，尤其是小型化。
附图说明
图1是本发明一种用于U波段的宽带圆极化微带天线的结构顶视图。
图2是采用HFSS进行仿真的S11参数图。
图3是采用HFSS进行仿真的驻波图。
图4是本发明天线在中心频率为0.37GHz时仿真辐射方向图。
图5是本发明天线在全频段内的轴比。
图6是本发明天线在全频段内右旋圆极化增益。
具体实施方式
下面结合图以及具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
以下参照附图，进一步描述本发明具体技术方案，以便本领域的技术人员进一步理解本发明，而不构成对其权利的限制。
需要进行说明的是：
实施例中出现的L形的条带（4）、（5）、（6）、（7）、（9）、（10）可以通过不同的附图标记加以区别，而在权利要求书中，附图标记由于不起到限定作用，因此，为了进一步明确其不同，撰写为第一条带（4）、第二条带（5）、第三条带（6）、第四条带（7）、第五条带（9）和第六条带（10），仅仅是为了区分。
如图1所示，本发明一种U波段宽带圆极化微带天线包括地板（1），缝隙（2），馈线（3），L形的条带（4）、（5）、（6）、（7）、（9）、（10），圆（8），L形的条带（4）、（5）、（6）、（7）、（9）、（10）两两不相交，其中，条带（4）、（5）方向一致，条带（6）、（7）方向一致，条带（9）、（10）方向一致；
通过控制圆（8）的半径调整天线的工作频率，通过控制条带（4）和条带（5）的长度和宽度调整天线的带宽，通过控制条带（6）、（7）、（9）和（10）的长度和宽度调整天线的轴比。
天线采用共面波导馈电的形式。天线通过馈线（3）馈电。
调节馈线（3）的宽度和缝隙（2）的大小调整天线的输入阻抗，使之匹配到50欧姆。
通过调整圆（8）半径，实现调节天线的工作频率。
通过增加L形条带（4）和（5）可扩展天线的带宽。
通过增加L形条带（6）、（7）、（9）和（10）可调整天线的轴比。
图1中天线尺寸为300mm*300mm。
图2的天线S11参数可以看出，天线的-10dB带宽在262MHz-415MHz，带宽百分比达到45%，
图4是本发明在中心频率0.37GHz时phi=0°和phi=90°的仿真辐射方向图，图中最大增益为3.5dB，在θ=±70°时的增益大于-3.8dB。
图5是本发明在全频段内频率随轴比变化的曲线，图中在326MHz--450MHz范围内，轴比小于3dB。
图6是本发明在全频段内频率随增益的变化曲线，图中在330MHz--400MHz范围内，增益大于3dB。
本发明公开的U频段宽带圆极化微带天线，在较低频段实现了较大的工作带宽和较大的轴比带宽，且结构简单，加工方便，成本低廉，便于与电路集成。
以上所述仅是本发明优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应该视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种U波段宽带圆极化微带天线,其特征在于：
所述天线包括地板（1），所述地板（1）上设置有缝隙（2），馈线（3），L形的第一条带（4）、第二条带（5）、第三条带（6）、第四条带（7）、第五条带（9）、第六条带（10）以及圆（8）；
其中，
L形的所述第一条带（4）、第二条带（5）、第三条带（6）、第四条带（7）、第五条带（9）和第六条带（10）两两之间不相交，第一条带（4）和第二条带（5）方向一致，第三条带（6）和第四条带（7）方向一致，第五条带（9）和第六条带（10）方向一致；
所述圆（8）的半径可调整，通过控制圆形的半径调整所述天线的工作频率，L形的所述第一条带（4）、第二条带（5）、第三条带（6）、第四条带（7）、第五条带（9）和第六条带（10）的长度和宽度可调整，通过控制第一条带（4）和第二条带（5）的长度和宽度调整天线的带宽，通过控制第三条带（6），第四条带（7），第五条带（9）和第六条带（10）的长度和宽度调整天线的轴比。
2.根据权利要求1所述的一种U波段宽带圆极化微带天线,其特征在于：
所述天线通过馈线（3）馈电。
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