CN116031640A - 紧凑型双频圆极化卫星天线及其阵列 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种紧凑型双频圆极化卫星天线及其阵列，天线包括介质基板、馈电元件、高频辐射贴片及低频辐射贴片，高频辐射贴片设置于介质基板的上表面，馈电元件设置于介质基板上，通过馈电元件对高频辐射贴片进行馈电，高频辐射贴片至少存在两个呈对角线位置分布的垂直角，在高频辐射贴片任一垂直角对应的两条垂直边外侧分别设置有一个低频辐射贴片，两个低频辐射贴片分别与对应垂直边平行，并与高频辐射贴片在上表面内耦合馈电。本申请实现了在同层设置双频圆极化天线，并仅使用馈电元件与高频辐射贴片相连，并使高频辐射贴片与低频辐射贴片耦合馈电，降低构建双频圆极化天线及其阵列时所需使用的馈电端口数量。

Description

紧凑型双频圆极化卫星天线及其阵列

技术领域

本申请涉及天线设计领域，尤其涉及一种紧凑型双频圆极化卫星天线及其阵列。

背景技术

卫星通信，尤其是在Ka频段（上行30GHz，下行20GHz），多采用圆极化天线，这样可以避免电磁场穿越大气时由法拉第旋转产生的极化失配。但由于上、下行的频段不同且相距较远，所以通常需要采用双频天线来完成Ka频段卫星通信的信号收发。

而现有双频圆极化卫星天线通常需要分别配置两个工作在不同的频段的天线，这两个天线可以分布在不同结构层上并共用一个馈电端口，也可以分布在同一结构层上，分别由不同端口来对这两个天线进行馈电。

这两种双频天线的实现形式各有弊端，其中，采用异层结构布置天线的方式，增加了天线的层数和加工工艺的复杂程度，带来成本的提升；而采用同层结构布置天线的方式，增加了天线的面积和馈电端口的数量，同时由于其使用的馈电端口的数量增多，带来成本的提升。

申请内容

有鉴于此，本申请提供一种紧凑型双频圆极化卫星天线及其阵列，旨在保证双频圆极化天线及其阵列正常收、发信号的前提下，降低其搭建成本。

为实现上述目的，本申请提供一种紧凑型双频圆极化卫星天线，所述天线包括介质基板、馈电元件、高频辐射贴片及低频辐射贴片，所述高频辐射贴片设置于所述介质基板的上表面，所述馈电元件设置于所述介质基板上，通过所述馈电元件对所述高频辐射贴片进行馈电，所述高频辐射贴片至少存在两个呈对角线位置分布的垂直角，在所述高频辐射贴片任一垂直角对应的两条垂直边外侧分别设置有一个所述低频辐射贴片，两个所述低频辐射贴片分别与对应垂直边平行，并与所述高频辐射贴片在所述上表面内耦合馈电。

在一实施例中，所述馈电元件包括馈电贴片和金属化馈电过孔，所述高频辐射贴片的形状为包括设有切角的正方形，在设置有所述低频辐射贴片的垂直角之外的另一垂直角处设置所述馈电贴片，所述馈电贴片与所述另一垂直角的任一垂直边直连，所述金属化馈电过孔设置于所述介质基板内，并与所述馈电贴片直连。

在一实施例中，所述馈电元件包括馈电金属方环和信号端口，所述高频辐射贴片的形状包括正方形，所述馈电金属方环设置于所述介质基板的下表面，并与所述高频辐射贴片形成耦合，所述信号端口设置于所述馈电金属方环的任一垂直角外侧，所述信号端口与设置有所述低频辐射贴片的垂直角呈近似对角线位置分布。

在一实施例中，所述低频辐射贴片的形状包括长方形，所述低频辐射贴片包括第一低频辐射贴片和第二辐射低频贴片，以所述馈电贴片或所述信号端口为起点、顺时针方向为设置顺序，在所述馈电贴片或所述信号端口所在垂直角的对角线位置上的垂直角外侧依次设置所述第一低频辐射贴片和所述第二低频辐射贴片，所述第一低频辐射贴片的长度大于所述第二低频辐射贴片的长度。

在一实施例中，所述第一低频辐射贴片和所述第二低频辐射贴片与所述高频辐射贴片的垂直边重合部分保持水平、非重合部分向所述高频辐射贴片所在位置处弯折并保持耦合馈电。

在一实施例中，所述介质基板为正方形，所述介质基板的中点与所述高频辐射贴片的中点重合，且所述高频辐射贴片的边线与所述介质基板相对的边线平行设置。

为实现上述目的，本申请还提供一种紧凑型双频圆极化卫星天线阵列，其特征在于，所述阵列包括多个双频振子，多个双频振子在水平方向和垂直方向均以预设等间距的排列方式呈阵列排列，每个双频振子对应一个馈电端口，所述双频振子为由一个高频辐射贴片和两个低频辐射贴片组成的紧凑型双频圆极化卫星天线。

在一实施例中，所述阵列包括多个子阵，子阵由至少两个、且彼此相邻的双频振子组成，每个子阵对应一个馈电端口。

在一实施例中，所述子阵包括独立子阵，在两个相邻的双频振子之间设置独立高频辐射贴片，由所述独立高频辐射贴片和所述两个相邻的双频振子组成独立子阵。

在一实施例中，在每个子阵外侧设置隔离条，所述隔离条为一排或一列以预设间隔排列的矩形金属片。

与相关技术中，双频圆极化卫星天线通常将双频天线分别放置于不同结构层上并共用同一个馈电端口，或将双频天线放置在同一层中分别由不同的馈电端口馈电，从而导致双频圆极化卫星天线的成本较高的情况相比，在本申请中，所述天线包括介质基板、馈电元件、高频辐射贴片及低频辐射贴片，所述高频辐射贴片设置于所述介质基板的上表面，所述馈电元件设置于所述介质基板上，通过所述馈电元件对所述高频辐射贴片进行馈电，所述高频辐射贴片至少存在两个呈对角线位置分布的垂直角，在所述高频辐射贴片任一垂直角对应的两条垂直边外侧分别设置有一个所述低频辐射贴片，两个所述低频辐射贴片分别与对应垂直边平行，并与所述高频辐射贴片在所述上表面内耦合馈电，即通过设置具有对角线位置分布垂直角的高频辐射贴片，并将该高频辐射贴片与馈电元件连接，以实现高频辐射贴片的圆极化，在高频辐射贴片的垂直角对应的两条垂直边外侧设置两个低频辐射贴片，从而使得低频辐射贴片实现圆极化，并通过低频辐射贴片和高频辐射贴片之间的耦合馈电，从而无需再额外设置馈电元件至低频辐射贴片，进而保证双频圆极化卫星天线满足圆极化要求，因而实现了在保证双频圆极化卫星天线正常收发信号的前提下，既降低了圆极化天线的结构复杂程度、同时减少了馈电元件的使用，即降低了天线的成本。

附图说明

图1为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线的第一实施结构示意图；

图2为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线的第二实施结构示意图；

图3为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线低频辐射贴片于0度相位电流分布示意图；

图4为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线的低频辐射贴片于90度相位电流分布示意图；

图5为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线的第一实施结构左旋圆极化的贴片间距示意图；

图6为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线的第一实施结构右旋圆极化的贴片间距示意图；

图7为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线的第二实施结构采用正方形高频辐射贴片的贴片间距示意图；

图8为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线存在输入信号相位差的馈电金属方环结构示意图；

图9为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线的第二实施结构采用设有切角的正方形高频辐射贴片的贴片间距示意图；

图10为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线馈存在同相位输入信号的电金属方环结构示意图；

图11为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线阵列结构示意图；

图12为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线阵列的子阵结构示意图；

图13为本申请紧凑型双频圆极化卫星天线隔离条设置结构示意图；

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本申请提供一种紧凑型双频圆极化卫星天线。

参照图1至图4，在本申请的一实施例中，该紧凑型双频圆极化卫星天线，包括介质基板10、馈电元件20、高频辐射贴片30及低频辐射贴片40，所述高频辐射贴片30设置于所述介质基板10的上表面，所述馈电元件20设置于所述介质基板10上，通过所述馈电元件20对所述高频辐射贴片30进行馈电，所述高频辐射贴片30至少存在两个呈对角线位置分布的垂直角，在所述高频辐射贴片30任一垂直角对应的两条垂直边外侧分别设置有一个所述低频辐射贴片40，两个所述低频辐射贴片40分别与对应垂直边平行，并与所述高频辐射贴片30在所述上表面内耦合馈电。

在本实施例中，介质基板10作为天线装置中的接地部，该介质基板10可以是纯金属或者至少部分为金属材质制得的介质基板10。介质基板10的厚度、尺寸及形状可以根据实际应用产品及应用环境等进行设置，以满足不同的应用需求。在一具体实施例中介质基板10的形状可以为矩形，例如为长方形或者正方形，以适应双频圆极化天线的构建。

在本实施例中，圆极化天线的实现需要两个正交的电场分量，其中，该电场分量的幅度相等、相位相差90度。在一具体实施例中，设置双频圆极化天线时，分别设置高频天线圆极化和低频天线圆极化，即分别使用高频辐射贴片30和低频辐射贴片40，其中，高频天线圆极化的实现可通过对正方形的高频辐射贴片30进行切角得到的，在高频辐射贴片内部的电流方向会由于其垂直角的影响而产生垂直方向变化，进而产生天线圆极化现象，而低频天线的圆极化则是通过在高频天线的两个垂直边平行放置两条低频辐射贴片40来实现。低频辐射贴片40的谐振频率落在低频处，且其电场的方向互相垂直，通过高频辐射贴片30与低频辐射贴片40之间的近距离耦合来完成给低频辐射贴片40进行馈电，由于给其馈电的高频辐射贴片的两条垂直边在高频处具有90度相位差，所以低频辐射贴片40的两个贴片在其工作频率处也具有弱90度相差的关系，即在低频辐射贴片40中存在沿着高频辐射贴片30垂直边方向的电流，进一步地，可通过调节两条低频辐射贴片的尺寸和调整其到高频辐射贴片的相对位置，以增强90度相位差的关系，从而实现双频天线的圆极化。

在本实施例中，高频辐射贴片30设置在介质基板10的上表面上，馈电元件20设置在介质基板10上，通过馈电元件20与高频辐射贴片30直连或耦合的方式，对高频辐射贴片30进行馈电。

参照图5、图6、图7和图9，在本申请的一实施例中，所述低频辐射贴片40的形状包括长方形，所述低频辐射贴片40包括第一低频辐射贴片41和第二辐射低频贴片，以所述馈电贴片或所述信号端口为起点、顺时针方向为设置顺序，在所述馈电贴片或所述信号端口所在垂直角的对角线位置上的垂直角外侧依次设置所述第一低频辐射贴片41和所述第二低频辐射贴片42，所述第一低频辐射贴片41的长度大于所述第二低频辐射贴片42的长度。

在本实施例中，设置在高频辐射贴片30的垂直角外侧的两个低频辐射贴片40，将馈电元件对应馈电输入位置（包括馈电贴片所在位置和馈电金属方环的信号端口所在位置）作为起点，以顺时针方向为设置顺序，分别依次设置第一低频辐射贴片41和第二低频辐射贴片42，其中第一低频辐射贴片41的长度大于第二低频辐射贴片42的长度，使得第一低频辐射贴片41处的电流强度大于第二低频辐射贴片42的电流强度，从而使得其工作效果更佳。

参照图5和图6，在本申请的一实施例中，所述馈电元件20包括馈电贴片和金属化馈电过孔，所述高频辐射贴片30的形状为包括设有切角的正方形，在设置有所述低频辐射贴片40的垂直角之外的另一垂直角处设置所述馈电贴片，所述馈电贴片与所述另一垂直角的任一垂直边直连，所述金属化馈电过孔设置于所述介质基板10内，并与所述馈电贴片直连。

在本实施例中，馈电元件20可为馈电贴片和金属化馈电过孔组成的馈电组件，通过将馈电贴片在高频辐射贴片30外侧的任一垂直边直连，既保证其正常给高频辐射贴片30馈电，同时保证高频辐射贴片30能够产生最大化的阻抗，以提高天线工作效果，其中，该馈电贴片的位置位于和两个低频辐射贴片对角线位置的对位上，避免两者过于贴合影响天线正常工作。

在本实施例中，高频辐射贴片30的形状为设有切角的正方形，通过馈电贴片和金属化馈电过孔对高频辐射贴片30进行馈电，以实现高频辐射贴片30的圆极化，并在高频辐射贴片30的两个垂直角中任一垂直角外侧设置两个低频辐射贴片40，通过高频辐射贴片30和低频辐射贴片40之间的耦合馈电从而实现低频辐射贴片40的圆极化。

在本实施例中，在高频辐射贴片30的切角位置为左下角和右上角时，可在高频辐射贴片30的左上角的垂直角外侧设置低频辐射贴片40，以此形成以高频辐射贴片30和低频辐射贴片40组成的左旋圆极化，在两个低频辐射贴片40中的电流方向为逆时针方向，而在高频辐射贴片30的切角位置为左上角和右下角时，可在高频辐射贴片30的右上角的垂直角外侧设置低频辐射贴片40，以此形成以高频辐射贴片30和低频辐射贴片40组成的右旋圆极化，在两个低频辐射贴片40中的电流方向为顺时针方向。

在本实施例中，左旋圆极化和右旋圆极化彼此之间相当于镜像结构，在左旋圆极化中，第一低频辐射贴片41和第二辐射低频贴片42，以所述馈电贴片或所述信号端口为起点、顺时针方向为设置顺序，而在右旋圆极化中，第一低频辐射贴片41和第二辐射低频贴片42，以所述馈电贴片或所述信号端口为起点、逆时针方向为设置顺序。

参照图7至图10，在本申请的一实施例中，所述馈电元件20包括馈电金属方环和信号端口，所述高频辐射贴片30的形状包括正方形，所述馈电金属方环设置于所述介质基板10的下表面，并与所述高频辐射贴片30形成耦合回路，所述信号端口设置于所述馈电金属方环的任一垂直角外侧，所述信号端口与设置有所述低频辐射贴片40的垂直角呈近似对角线位置分布。

在本实施中，对高频辐射贴片30的馈电方式包括馈电贴片直连馈电，还包括使用馈电金属方环与高频辐射贴片30进行耦合馈电。通过以上下分层的结构，在介质基板10的下表面上设置馈电金属方环，从而使其与高频辐射贴片30进行耦合，进而实现馈电效果，其中，该馈电金属方环设置有信号端口，该信号端口的位置在接近垂直角处，从而实现馈电金属方环中的两个路径的物理长度不同，从而使得在馈电金属方环与高频辐射贴片30进行耦合时，保证了高频辐射贴片30的圆极化。在一具体实施中，该馈电方式采用一个馈电金属方环来实现容性耦合。在该馈电金属方环中存在两个信号传输路径，即0度相位路径和90度相位路径，由于两个路径的物理长度不一致，导致信号存在相位上的差异，当路径差为高频波长的四分之一时，两个信号将在高频处出现90度相位差。同时，这两个信号分别在高频辐射贴片上产生互相垂直的极化电流。因此，该馈电结构产生满足圆极化的条件。

在本实施例中，在使用馈电金属方环作为馈电元件时，可设置用于输入信号至馈电金属方环的信号端口在馈电金属方环一侧边的中点处，在此馈电金属方环中的两个信号传输路径的物理长度一致，从而使上述两个信号不存在相位差异，而此时若要保证高频辐射贴片30的圆极化，则需要将正方形的高频圆极化贴片30进行切角处理，即将通过馈电金属方环馈电的正方形的高频辐射贴片30设置相应切角。

在本实施例中，在使用馈电金属方环和设有切角的高频辐射贴片30实现高频辐射贴片30的圆极化时，该高频辐射贴片30的切角尺寸需小于在使用馈电贴片和设有切角的高频辐射贴片30实现高频辐射贴片30的圆极化时的切角尺寸，其中，该切角尺寸的设定主要根据交叉极化比的大小而定，在交叉极化比越大时，辐射贴片的极化纯度越高，所需的切角尺寸越小，而交叉极化比是通过计算辐射贴片的水平方向的极化垂直方向极化之间的比值得到的，其中，在使用馈电金属方环时，高频辐射贴片30在垂直方向上的极化小于使用馈电贴片时高频辐射贴片30在垂直方向上的极化。

参照图5、图6、图7和图9，在本申请的一实施例中，所述第一低频辐射贴片41和所述第二低频辐射贴片42与所述高频辐射贴片30的垂直边重合部分保持水平、非重合部分向所述高频辐射贴片30所在位置处弯折并保持耦合馈电。

在本实施例中，为保证双频圆极化天线的紧凑性，将长方形的第一低频辐射贴片41和第二低频辐射贴片42分别与高频辐射贴片30的垂直边保持平行，并将第一低频辐射贴片41和第二低频辐射贴片42的部分结构向高频辐射贴片30所在位置处弯折，从而使得由高频辐射贴片30和低频辐射贴片40所组成的双频圆极化天线所占空间缩小，从而提高其紧凑性。

在本实施例中，根据高频辐射贴片30的形状（设有切角的正方形和正方形），分别选用不同长度的低频辐射贴片40，以及选用不同布置方式，在高频辐射贴片30为设有切角的正方形时，其具体布置情况包括设置介质基板的边长L1、高频辐射贴片30最长边L2、第一低频辐射贴片的长度L3、第二低频辐射贴片的长度L4、低频辐射贴片40宽度L5、低频辐射贴片40与高频辐射贴片的距离L6和切角直角边L7；以及在高频辐射贴片30为正方形时，其具体布置情况包括设置介质基板的边长L1、高频辐射贴片30最长边L2、第一低频辐射贴片的长度L3、第二低频辐射贴片的长度L4、低频辐射贴片40宽度L5、低频辐射贴片40与高频辐射贴片的距离L6。

在一具体实施例中，在高频辐射贴片30为设有切角的正方形，且给其馈电的馈电元件为馈电贴片时，L1可选4~7mm、L2可选2~3mm、L3可选3.5~4.5mm、L4可选3~4mm（L3大于L4）、L5可选0.6~1.2mm、L6可选0.1~0.8mm、L7可选1~1.5mm。

在一具体实施例中，在高频辐射贴片30为正方形时，L1可选4~7mm、L2可选2~3mm、L3可选3.8~4.8mm、L4可选3.5~4.5mm（L3大于L4）、L5可选0.6~1.2mm、L6可选0.1~0.5mm。

在一具体实施例中，在高频辐射贴片30为设有切角的正方形，且给其馈电的馈电元件为馈电金属方环时，L1可选4~7mm、L2可选2~3mm、L3可选3.5~4.5mm、L4可选3~4mm（L3大于L4）、L5可选0.6~1.2mm、L6可选0.1~0.8mm、L7可选0.5~1mm。

在一具体实施例中，上述针对L1-L7的参数设定，保证该参数能够实现低频辐射贴片40和高频辐射贴片30之间的耦合馈电即可。

在本申请的一实施例中，所述介质基板10为正方形，所述介质基板10的中点与所述高频辐射贴片30的中点重合，且所述高频辐射贴片30的边线与所述介质基板10相对的边线平行设置。

在本实施例中，选用介质基板10的形状为正方形，并设置介质基板10的中点与高频辐射贴片30的中点重合，并使得高频辐射贴片30的边线与介质基板10相对平行，从而使得在介质基板10上设置双频圆极化天线后形成微型天线的效果。

本申请还提供一种紧凑型双频圆极化卫星天线阵列。

参照图11，在本申请的一实施例中，所述阵列包括多个双频振子，多个双频振子在水平方向和垂直方向均以预设等间距的排列方式呈阵列排列，每个双频振子对应一个馈电端口，所述双频振子为由一个高频辐射贴片30和两个低频辐射贴片40组成的紧凑型双频圆极化卫星天线。

在本申请中，以该由一个高频辐射贴片30和两个低频辐射贴片40组成的双频振子为基本单元可以构建大型天线阵列，阵列中各双频振子之间的间距可以选取频段中心波长的一半左右，以此保证可以兼顾高低频的性能。在一具体实施例中，以Ka频段卫星通信为例进行阐述，其上下行频率分别为30GHz和20GHz，则其中心频率为25GHz，因此，在该天线阵列中的双频振子之间的间距可以选取25GHz波长的一半，以设置一个2*4阵列的天线阵列，水平方向上的双频振子和垂直方向上的双频振子之间的间距均为6mm，其中，预设等间距即为上述双频振子之间的间距，具体其参数大小，根据所选取的上下行频率的波长的一半而定。

参照图11，在本申请的一实施例中，所述阵列包括多个子阵，子阵由至少两个、且彼此相邻的双频振子组成，每个子阵对应一个馈电端口。

在本实施例中，在形成相应的天线阵列时，可将两个以、且彼此相邻的双频振子组成一个子阵，并针对该子阵仅使用一个馈电端口，从而降低馈电端口的数量，降低其构建成本，其中，以将每一列的上下两个双频振子组成一个子阵为例进行阐述，由同一个馈电端口来激励，这样该天线阵列一共有4个馈电端口，可以改变各端口的相对幅度和相位来控制阵列的方向图合成，即波束形成。在一具体实施例中，该天线阵列中子阵的组合方式可以是灵活多样的，将上下相邻的两个双频振子合成为一个子阵，这样将会减少天线阵列后端的射频收发通道数量至一半，从而降低系统的功耗和成本，但同时该天线阵列在垂直面的扫描范围和精度也将下降。若想达到最优的扫描范围和精度，则子阵中应仅包含一个天线振子，但相应地此时整个系统中的射频收发通道数量也将最大。

参照图12，在本申请的一实施例中，所述子阵包括独立子阵，在两个相邻的双频振子之间设置独立高频辐射贴片30，由所述独立高频辐射贴片30和所述两个相邻的双频振子组成独立子阵。

在本实施例中，阵列的排布可能会出现多种方式，比如有些排布会按照低频波长的一半（20GHz的波长是15mm，一半就是7.5mm），然后额外增加一个单独的高频辐射贴片30放在双频振子的中间。该方案可以增加天线辐射面空间的利用率，但是有可能需要给单独的高频振子增加馈电端口，导致端口数量增加和结构复杂度上升。

参照图13，在本申请的一实施例中，在每个子阵外侧设置隔离条，所述隔离条为一排或一列以预设间隔排列的矩形金属片。

在本实施例中，为了提高天线阵列中子阵之间的隔离度，可以在子阵之间增加隔离条，这些隔离条是一排或一列周期排列的矩形金属片，可以水平或垂直放置在子阵之间。排布的周期和总长度可以根据设计和仿真来进行优化。在一具体实施例中，该矩形金属片的长度为0.4mm，间距为0.1mm，所以周期为0.5mm。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种紧凑型双频圆极化卫星天线，其特征在于，所述天线包括介质基板、馈电元件、高频辐射贴片及低频辐射贴片，所述高频辐射贴片设置于所述介质基板的上表面，所述馈电元件设置于所述介质基板上，通过所述馈电元件对所述高频辐射贴片进行馈电，所述高频辐射贴片至少存在两个呈对角线位置分布的垂直角，在所述高频辐射贴片任一垂直角对应的两条垂直边外侧分别设置有一个所述低频辐射贴片，两个所述低频辐射贴片分别与对应垂直边平行，并与所述高频辐射贴片在所述上表面内耦合馈电。

2.如权利要求1所述的紧凑型双频圆极化卫星天线，其特征在于，所述馈电元件包括馈电贴片和金属化馈电过孔，所述高频辐射贴片的形状为包括设有切角的正方形，在设置有所述低频辐射贴片的垂直角之外的另一垂直角处设置所述馈电贴片，所述馈电贴片与所述另一垂直角的任一垂直边直连，所述金属化馈电过孔设置于所述介质基板内，并与所述馈电贴片直连。

3.如权利要求1所述的紧凑型双频圆极化卫星天线，其特征在于，所述馈电元件包括馈电金属方环和信号端口，所述高频辐射贴片的形状包括正方形，所述馈电金属方环设置于所述介质基板的下表面，并与所述高频辐射贴片形成耦合，所述信号端口设置于所述馈电金属方环的任一垂直角外侧，所述信号端口与设置有所述低频辐射贴片的垂直角呈近似对角线位置分布。

4.如权利要求2或3任一项所述的紧凑型双频圆极化卫星天线，其特征在于，所述低频辐射贴片的形状包括长方形，所述低频辐射贴片包括第一低频辐射贴片和第二辐射低频贴片，以所述馈电贴片或所述信号端口为起点、顺时针方向为设置顺序，在所述馈电贴片或所述信号端口所在垂直角的对角线位置上的垂直角外侧依次设置所述第一低频辐射贴片和所述第二低频辐射贴片，所述第一低频辐射贴片的长度大于所述第二低频辐射贴片的长度。

5.如权利要求4所述的紧凑型双频圆极化卫星天线，其特征在于，所述第一低频辐射贴片和所述第二低频辐射贴片与所述高频辐射贴片的垂直边重合部分保持水平、非重合部分向所述高频辐射贴片所在位置处弯折并保持耦合馈电。

6.如权利要求1所述的紧凑型双频圆极化卫星天线，其特征在于，所述介质基板为正方形，所述介质基板的中点与所述高频辐射贴片的中点重合，且所述高频辐射贴片的边线与所述介质基板相对的边线平行设置。

7.一种紧凑型双频圆极化卫星天线阵列，其特征在于，所述阵列包括多个双频振子，多个双频振子在水平方向和垂直方向均以预设等间距的排列方式呈阵列排列，每个双频振子对应一个馈电端口，所述双频振子为由一个高频辐射贴片和两个低频辐射贴片组成的紧凑型双频圆极化卫星天线。

8.如权利要求7所述的紧凑型双频圆极化卫星天线阵列，其特征在于，所述阵列包括多个子阵，子阵由至少两个、且彼此相邻的双频振子组成，每个子阵对应一个馈电端口。

9.如权利要求8所述的紧凑型双频圆极化卫星天线阵列，其特征在于，所述子阵包括独立子阵，在两个相邻的双频振子之间设置独立高频辐射贴片，由所述独立高频辐射贴片和所述两个相邻的双频振子组成独立子阵。

10.如权利要求8所述的紧凑型双频圆极化卫星天线阵列，其特征在于，在每个子阵外侧设置隔离条，所述隔离条为一排或一列以预设间隔排列的矩形金属片。

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