CN108173008A - 一种新型平面全向圆极化天线、无线通信基站、移动终端 - Google Patents

一种新型平面全向圆极化天线、无线通信基站、移动终端 Download PDF

Info

Publication number
CN108173008A
CN108173008A CN201711288126.3A CN201711288126A CN108173008A CN 108173008 A CN108173008 A CN 108173008A CN 201711288126 A CN201711288126 A CN 201711288126A CN 108173008 A CN108173008 A CN 108173008A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
polarized antenna
novel planar
dipole
omnidirectional circular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711288126.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108173008B (zh
Inventor
栗曦
亓浩
杨林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xidian University
Xian Cetc Xidian University Radar Technology Collaborative Innovation Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Xidian University
Xian Cetc Xidian University Radar Technology Collaborative Innovation Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xidian University, Xian Cetc Xidian University Radar Technology Collaborative Innovation Research Institute Co Ltd filed Critical Xidian University
Priority to CN201711288126.3A priority Critical patent/CN108173008B/zh
Publication of CN108173008A publication Critical patent/CN108173008A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108173008B publication Critical patent/CN108173008B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors

Abstract

本发明属于天线技术领域，公开了一种新型平面全向圆极化天线、无线通信基站、移动终端，功分器的一个端口连接印刷电偶极子，功分器的另一个端口连接磁偶极子，以CPW的形式馈电，实现了全向天线在垂直面上为简单的平面结构且馈电点位置不影响天线的使用和性能。本发明利用电偶极子在远区场辐射E_φ、磁偶极子在远区场辐射E_θ实现全向圆极化辐射特性；为了产生等效电壁，在矩形贴片的一侧放置18个金属短路孔；引入一分二功分器来调节功率分布，一个端口连接印刷电偶极子，另外一个端口连接磁偶极子，以CPW的形式馈电；使两个端口同相输出，两端口之间的距离为一个波长；天线的结构简单，易于制作。

Description

一种新型平面全向圆极化天线、无线通信基站、移动终端
技术领域
本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种新型平面全向圆极化天线、无线通信基站、移动终端。
背景技术
无线通信基站和移动终端均需要全向天线，全向天线较传统的定向天线可以提供更大的信号覆盖范围。微带天线也因其具有低剖面、重量轻、体积小、结构简单和易制作等优点，广泛应用于无线通信、卫星遥感探测等诸多领域。现有的全向天线无法同时满足在垂直面上实现平面结构和馈电点位置不影响天线的使用和性能。不能满足不同情况下对天线的需求；已有的全向天线由于结构的限制，有些虽在垂直面上实现平面化，但是其馈电采用同轴馈电，同轴探针垂直于天线，会较大影响天线在方位面的全向辐射性能，而有些虽然馈电方便，但是其结构比较复杂，尺寸较大；天线可以应用于更多的情况。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有的全向天线无法同时满足在垂直面上实现平面结构和馈电点位置不影响天线的使用和性能的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种新型平面全向圆极化天线、无线通信基站、移动终端。
本发明是这样实现的，一种新型平面全向圆极化天线，利用印刷形式的电偶极子和磁偶极子得到全向圆极化的辐射性能，并采用CPW的馈电方式以实现完全的平面结构，并且馈电位置不会影响天线在方位面的全向辐射性能，所述新型平面全向圆极化天线设置有：
用于实现CPW形式馈电的功分器；
所述功分器一个端口连接印刷电偶极子；所述功分器的另一个端口连接磁偶极子。
进一步设置有：介质板；
50欧姆微带线与微带功分器分别对称分布在所述介质板的上下两个面；
印刷偶极子贴片以旋转对称的方式贴在所述介质板的上下两个面；
矩形贴片对称分布在所述介质板的上下两个面。
进一步，18个短路金属孔均匀分布在矩形贴片的一侧。
进一步，金属地板印刷在介质板的下表面。
进一步，底部馈电部分位于50欧姆微带线处。
本发明的另一目的在于提供一种使用所述新型平面全向圆极化天线的无线通信基站。
本发明的另一目的在于提供一种使用所述新型平面全向圆极化天线的移动终端。
本发明的优点及积极效果为：包括：电偶极子、准磁偶极子、一分二的功分器，功分器的一个端口连接印刷电偶极子，功分器的另一个端口连接磁偶极子，以CPW的形式馈电，实现了全向天线在垂直面上为简单的平面结构且馈电点位置不影响天线的使用和性能。本发明的天线结构非常简单，由印刷电偶极子、准磁偶极子和一个一分二的功分器组成；由于引入了功分器，调节电偶极子和准磁偶极子的幅度与相位就很方便；为了实现平面结构，功分器的一个端口连接印刷电偶极子，另一个端口连接磁偶极子，以CPW的形式馈电。最终实现了天线在垂直面上为简单的平面结构且馈电点位置不影响天线的使用和全向辐射性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的新型平面全向圆极化天线结构示意图；
图2是本发明实施例提供的50欧姆微带线、微带功分器、印刷偶极子贴片、矩形贴片、短路金属孔的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的微带功分器、印刷偶极子贴片、金属地板、短路金属孔的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的反射系数结果图；
图5是本发明实施例提供的5.8GHz方向示意图；
图中：1、介质板；2、50欧姆微带线；3、微带功分器；4、印刷偶极子贴片；5、矩形贴片；6、金属地板；7、短路金属孔；8、底部馈电部分。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明利用印刷形式的四分之一波长电偶极子和CPW馈电的磁偶极子得到全向圆极化的辐射性能；整个天线在垂直面上为简单的平面结构且尺寸很小，馈电点位置在天线底部，不会影响天线的性能，是作为无线局域网应用的理想候选天线。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的新型平面全向圆极化天线包括：介质板1、50欧姆微带线2、微带功分器3、印刷偶极子贴片4、矩形贴片5、金属地板6、短路金属孔7、底部馈电部分8。
50欧姆微带线2与微带功分器3分别对称分布在介质板1的上下两个面；印刷偶极子贴片4以旋转对称的方式贴在介质板1的上下两个面；矩形贴片5对称分布在介质板1的上下两个面；18个短路金属孔7均匀分布在矩形贴片5的一侧；金属地板6印刷在介质板1的下表面；底部馈电部分8位于50欧姆微带线2处。
介质板1介电常数为2.65，长度为84mm，宽度为20mm，厚度为1mm(采用介电常数为2.65，长度为84mm，宽度为20mm的介质板，其性能良好，价格低廉且尺寸较小)；50欧姆微带线2的长度为34.38mm，宽度为2.74mm(可与50欧姆同轴实现较好匹配以获得良好的驻波效果)；微带功分器3采用一分二馈电，其长度为34.3mm，宽度为0.76mm(实现两个端口的同相输出以获得良好的圆极化性能即在整个方位面上轴比小于3dB)；印刷偶极子贴片4的长度为13.75mm，2.2mm(谐振在设计频率上；使得5.7-5.9GHz回波损耗小于-10dB；整个方位面上轴比小于3dB)；矩形贴片5的长度为31mm，宽度为8.26mm(谐振在设计频率上；使得5.7-5.9GHz回波损耗小于-10dB；整个方位面上轴比小于3dB以及不圆度小于1.5dB)；金属地板6长度为20mm，宽度为10mm(使得整个方位面上轴比小于3dB以及不圆度小于1.5dB)；短路金属孔7的半径为0.3mm，且相邻短路金属孔的距离为1.5mm(等效为一个电壁)。
下面结合实验对本发明的应用效果作详细的描述。
图4是天线的反射系数结果，结果表明天线的阻抗带宽为4％(5.7GHz-5.9GHz)。方向图结果见图5，在中心频率5.8GHz处，方位面不圆度小于1.5dB，交叉极化大于15dB。
本发明利用电偶极子在远区场辐射E_φ、磁偶极子在远区场辐射E_θ实现全向圆极化辐射特性；为了产生等效电壁，在矩形贴片的一侧放置18个金属短路孔；引入一分二功分器来调节功率分布，一个端口连接印刷电偶极子，另外一个端口连接磁偶极子，以CPW的形式馈电；使两个端口同相输出，两端口之间的距离为一个波长；天线的结构简单，易于制作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型平面全向圆极化天线，其特征在于，所述新型平面全向圆极化天线设置有：
用于实现CPW形式馈电的功分器；
所述功分器一个端口连接印刷电偶极子；所述功分器的另一个端口连接磁偶极子。
2.如权利要求1所述的新型平面全向圆极化天线，其特征在于，进一步设置有：介质板；
50欧姆微带线与微带功分器分别对称分布在所述介质板的上下两个面；
印刷偶极子贴片以旋转对称的方式贴在所述介质板的上下两个面；
矩形贴片对称分布在所述介质板的上下两个面。
3.如权利要求2所述的新型平面全向圆极化天线，其特征在于，18个短路金属孔均匀分布在矩形贴片的一侧。
4.如权利要求2所述的新型平面全向圆极化天线，其特征在于，金属地板印刷在介质板的下表面。
5.如权利要求1所述的新型平面全向圆极化天线，其特征在于，底部馈电部分位于50欧姆微带线处。
6.一种使用权利要求1～6任意一项所述新型平面全向圆极化天线的无线通信基站。
7.一种使用权利要求1～6任意一项所述新型平面全向圆极化天线的移动终端。
CN201711288126.3A 2017-12-07 2017-12-07 一种新型平面全向圆极化天线、无线通信基站、移动终端 Active CN108173008B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711288126.3A CN108173008B (zh) 2017-12-07 2017-12-07 一种新型平面全向圆极化天线、无线通信基站、移动终端

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711288126.3A CN108173008B (zh) 2017-12-07 2017-12-07 一种新型平面全向圆极化天线、无线通信基站、移动终端

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108173008A true CN108173008A (zh) 2018-06-15
CN108173008B CN108173008B (zh) 2021-04-13

Family

ID=62524702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711288126.3A Active CN108173008B (zh) 2017-12-07 2017-12-07 一种新型平面全向圆极化天线、无线通信基站、移动终端

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108173008B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109742515A (zh) * 2018-12-05 2019-05-10 东南大学 一种用于移动终端的毫米波圆极化天线
CN109888511B (zh) * 2019-04-15 2023-12-08 上海几何伙伴智能驾驶有限公司 一种圆极化微带平板天线
CN109742515B (zh) * 2018-12-05 2024-05-17 东南大学 一种用于移动终端的毫米波圆极化天线

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103280627A (zh) * 2013-05-23 2013-09-04 西安电子科技大学 一种cpw馈电宽带圆极化天线
US8558748B2 (en) * 2009-10-19 2013-10-15 Ralink Technology Corp. Printed dual-band Yagi-Uda antenna and circular polarization antenna
CN103515710A (zh) * 2013-08-07 2014-01-15 南京信息职业技术学院 一种基于半模基片集成波导的双频段缝隙天线
CN103730734A (zh) * 2014-01-15 2014-04-16 哈尔滨工业大学 功分器馈电的双圆极化贴片天线
CN105161829A (zh) * 2015-09-29 2015-12-16 南京邮电大学 一种空气圆形圆极化天线
CN105322289A (zh) * 2015-11-25 2016-02-10 电子科技大学 一种新型rfid圆极化天线
CN105591188A (zh) * 2015-12-31 2016-05-18 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种太赫兹波段硅基片载端射天线装置
CN106025533A (zh) * 2016-07-11 2016-10-12 北京航大泰科信息技术有限公司 一种左旋圆极化天线

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8558748B2 (en) * 2009-10-19 2013-10-15 Ralink Technology Corp. Printed dual-band Yagi-Uda antenna and circular polarization antenna
CN103280627A (zh) * 2013-05-23 2013-09-04 西安电子科技大学 一种cpw馈电宽带圆极化天线
CN103515710A (zh) * 2013-08-07 2014-01-15 南京信息职业技术学院 一种基于半模基片集成波导的双频段缝隙天线
CN103730734A (zh) * 2014-01-15 2014-04-16 哈尔滨工业大学 功分器馈电的双圆极化贴片天线
CN105161829A (zh) * 2015-09-29 2015-12-16 南京邮电大学 一种空气圆形圆极化天线
CN105322289A (zh) * 2015-11-25 2016-02-10 电子科技大学 一种新型rfid圆极化天线
CN105591188A (zh) * 2015-12-31 2016-05-18 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种太赫兹波段硅基片载端射天线装置
CN106025533A (zh) * 2016-07-11 2016-10-12 北京航大泰科信息技术有限公司 一种左旋圆极化天线

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WENLONG: "《A Broadband and High-Gain Planar Complementary Yagi Array Antenna With Circular Polarization》", 《IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION 》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109742515A (zh) * 2018-12-05 2019-05-10 东南大学 一种用于移动终端的毫米波圆极化天线
CN109742515B (zh) * 2018-12-05 2024-05-17 东南大学 一种用于移动终端的毫米波圆极化天线
CN109888511B (zh) * 2019-04-15 2023-12-08 上海几何伙伴智能驾驶有限公司 一种圆极化微带平板天线

Also Published As

Publication number Publication date
CN108173008B (zh) 2021-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106299664B (zh) 一种极化可重构磁电偶极子天线
CN106935963A (zh) 高隔离度双极化环缝微带天线单元
CN109687135A (zh) 一种适用于4g/5g移动通信的宽带双极化基站天线单元
CN203690485U (zh) 一种宽带水平极化全向天线
CN109301461A (zh) 一种小型化超宽带平面八木天线
CN208690490U (zh) 一种基于共面波导的对地开槽的圆极化天线
CN206506021U (zh) 一种容性耦合馈电的紧凑型双频双模双极化宽带贴片天线
CN107706514A (zh) 一种宽带水平极化全向天线
CN110224219A (zh) 一种圆极化基片集成腔天线
CN106067590B (zh) 一种双频全向基片集成波导螺旋缝隙天线
CN103700929A (zh) 一种宽带水平极化全向天线
CN105048079B (zh) 一种全向性圆极化平面天线
CN107611581A (zh) 一种耦合馈电的高增益蝶形缝隙天线
CN208423163U (zh) 一种双辐射方向的双频双极化贴片天线
CN207409650U (zh) 一种微带天线
CN108173008A (zh) 一种新型平面全向圆极化天线、无线通信基站、移动终端
CN106505308A (zh) 一种新型水平极化全向介质谐振天线
KR20100135489A (ko) Ｐｉｆａ 구조를 가지는 등방성 금속부착 태그 안테나
CN208706868U (zh) 一种低剖面双向双极化微带天线
CN207559060U (zh) 一种具有非闭合地板的n形终端平面缝隙天线
CN106252893A (zh) 一种微带天线单元
CN102800953B (zh) 带有辐射型负载的间接馈电型全向印刷天线
CN108054507A (zh) 一种具有非闭合地板的n形终端平面缝隙天线
CN108155469A (zh) 一种共面波导馈电的宽带圆极化微带天线
CN107611578A (zh) 一种高效率的宽带全向鞭状天线

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant