CN117795775A - 圆极化天线和阵列天线 - Google Patents

圆极化天线和阵列天线 Download PDF

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CN117795775A CN202280002397.0A CN202280002397A CN117795775A CN 117795775 A CN117795775 A CN 117795775A CN 202280002397 A CN202280002397 A CN 202280002397A CN 117795775 A CN117795775 A CN 117795775A
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唐国强
郭倩玉
曲峰
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Beijing BOE Technology Development Co Ltd
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BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Technology Development Co Ltd
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    • 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
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    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本公开提供一种圆极化天线和阵列天线，属于天线技术领域。圆极化天线包括：第一基板；接地板，设置在第一基板的第一侧；主贴片和多个寄生贴片，设置在第一基板的与第一侧相对的第二侧，其中多个寄生贴片设置在主贴片的周围，且以主贴片为中心呈旋转对称分布；馈电线，设置在第一基板中，用于将接地板和主贴片电连接。

Description

圆极化天线和阵列天线 技术领域
本公开涉及天线技术领域，特别涉及一种圆极化天线和阵列天线。
背景技术
目前，圆极化天线被广泛应用于卫星通信等领域。随着通信业务的不断发展，卫星通信需要传输的数据量日渐增加，这需要天线具有更宽的带宽。
在相关技术中，增加圆极化天线轴比带宽的方法主要有两种：一、增加天线的剖面高度；二，增加天线的电尺寸。
发明内容
根据本公开实施例的第一方面，提供一种圆极化天线，包括：第一基板；接地板，设置在所述第一基板的第一侧；主贴片和多个寄生贴片，设置在所述第一基板的与所述第一侧相对的第二侧，其中所述多个寄生贴片设置在所述主贴片的周围，且以所述主贴片为中心呈旋转对称分布；馈电线，设置在所述第一基板中，用于将所述接地板和所述主贴片电连接。
在一些实施例中，所述多个寄生贴片中的每个寄生贴片的形状为以所述主贴片的中心为圆心的扇环形。
在一些实施例中，所述圆极化天线的轴比带宽与所述每个寄生贴片的远离所述主贴片一侧的圆弧的半径长度成正相关关系。
在一些实施例中，所述圆极化天线的轴比带宽与所述每个寄生贴片的圆心角成正相关关系。
在一些实施例中，所述圆极化天线的轴比带宽与所述主贴片和所述每个寄生贴片的距离成正相关关系，其中所述距离为所述每个寄生贴片的靠近所述主贴片一侧的圆弧的半径长度和所述主贴片的半径长度之差。
在一些实施例中，所述圆极化天线的工作频率与所述主贴片的半径长度，所述每个寄生贴片的靠近所述主贴片一侧的圆弧的半径长度，和所述每个寄生贴片的远离所述主贴片一侧的圆弧的半径长度中的至少一项相关联。
在一些实施例中，所述多个寄生贴片的数量为2。
在一些实施例中，所述多个寄生贴片中的每个寄生贴片的形状为矩形。
在一些实施例中，所述圆极化天线还包括：可旋转的第二基板，设置在所述主贴片的远离所述第一基板的一侧，其中所述多个寄生贴片设置在所述第二基板的靠近所述第一基板的一侧，所述第二基板的旋转轴通过所述主贴片的中心并垂直于所述主贴片所在的平面。
在一些实施例中，所述主贴片的靠近所述第一基板的表面和所述多个寄生贴片中的每个寄生贴片的靠近所述第一基板的表面位于同一平面上。
在一些实施例中，所述主贴片的靠近所述第一基板的表面和所述多个寄生贴片中的每个寄生贴片的靠近所述第一基板的表面位于不同平面上。
在一些实施例中，所述多个寄生贴片中的每个寄生贴片的靠近所述第一基板的表面位于同一平面上。
在一些实施例中，在所述多个寄生贴片中，至少一个寄生贴片的靠近所述第一基板的表面与其它寄生贴片的靠近所述第一基板的表面位于不同平面上。
在一些实施例中，所述主贴片的边缘处设置有多个缺口，所述多个缺口以所述主贴片为中心对称分布。
在一些实施例中，所述缺口的形状包括多边形或圆弧形。
在一些实施例中，所述多边形包括正方形或矩形。
在一些实施例中，所述主贴片的形状包括多边形、圆形、椭圆形或圆环形。
在一些实施例中，所述多边形包括正方形、矩形、三角形或五边形。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种阵列天线，包括：多个如上述任一实施例所述的圆极化天线；多个移相器，其中所述多个移相器与多个圆极化天线一一对应，所述多个移相器中的每个移相器用于为对应的圆极化天线发送或接收的信号进行移相处理；功率分配器，被配置为所述每个圆极化天线分配功率。
在一些实施例中，所述多个圆极化天线组成直线阵列天线或平面阵列天线。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1为本公开一个实施例的圆极化天线的剖面结构示意图；
图2为本公开另一个实施例的圆极化天线的剖面结构示意图；
图3为本公开又一个实施例的圆极化天线的剖面结构示意图；
图4为本公开一个实施例的圆极化天线的俯视图；
图5为图4所示实施例的轴比仿真结果示意图；
图6为本公开另一个实施例的圆极化天线的俯视图；
图7为图6所示实施例的轴比仿真结果示意图；
图8为本公开又一个实施例的圆极化天线的俯视图；
图9为图8所示实施例的轴比仿真结果示意图；
图10为本公开又一个实施例的圆极化天线的俯视图；
图11为图10所示实施例的轴比仿真结果示意图；
图12为本公开又一个实施例的圆极化天线的俯视图；
图13为图12所示实施例的轴比仿真结果示意图；
图14为本公开又一个实施例的圆极化天线的俯视图；
图15为图14所示实施例的轴比仿真结果示意图；
图16为本公开又一个实施例的圆极化天线的俯视图；
图17为图16所示实施例的轴比仿真结果示意图；
图18为本公开又一个实施例的圆极化天线的剖面结构示意图；
图19为本公开又一个实施例的圆极化天线的俯视图；
图20为本公开又一个实施例的轴比仿真结果示意图；
图21为本公开一个实施例的阵列天线的结构示意图；
图22为本公开一个实施例的阵列天线的阵列示意图；
图23为本公开另一个实施例的阵列天线的阵列示意图。
应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多 不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
发明人注意到，相关技术中的增加圆极化天线轴比带宽的方法虽然能够增加圆极化天线的轴比带宽，但是同时使得天线剖面加厚、尺寸增大，这与卫星通信领域小型化、紧凑化、低剖面化的要求是矛盾的。
据此，本公开提供一种圆极化天线，能够在不增加天线剖面高度的前提下，增加圆极化天线的轴比带宽。
图1为本公开一个实施例的圆极化天线的剖面结构示意图。如图1所示，圆极化天线包括接地板11、第一基板12、主贴片13、多个寄生贴片14和馈电线15。
接地板11设置在第一基板12的第一侧。主贴片13和多个寄生贴片14设置在第一基板12的与第一侧相对的第二侧。多个寄生贴片14设置在主贴片13的周围，且以主贴片13为中心呈旋转对称分布。馈电线15设置在第一基板12中，用于将接地板11和主贴片13电连接。
在本公开上述实施例提供的圆极化天线中，通过调整主贴片和寄生贴片的尺寸以及相对位置，能够在不增加天线剖面高度的前提下，有效增加圆极化天线的轴比带宽。
在一些实施例中，主贴片13的靠近第一基板12的表面和多个寄生贴片14中的每个寄生贴片的靠近第一基板12的表面位于同一平面上。
例如，图1中示出了2个寄生贴片，主贴片13的靠近第一基板12的表面和每个寄生贴片14的靠近第一基板12的表面位于同一平面上。
在另一些实施例中，主贴片13的靠近第一基板12的表面和多个寄生贴片14中的每个寄生贴片的靠近第一基板12的表面位于不同平面上。
图2为本公开另一个实施例的圆极化天线的剖面结构示意图。
在图2中示出了2个寄生贴片141和142。寄生贴片141和第一基板12之间设有基板16，寄生贴片142和第一基板12之间设有基板17。
需要说明的是，基板16和基板17的材料与第一基板12的材料相同，也可不同。
在一些实施例中，基板16和基板17的厚度不大于第一基板12的厚度。
也就是说，主贴片的靠近第一基板的表面和多个寄生贴片中的每个寄生贴片的靠近第一基板的表面可位于同一平面上，也可位于不同平面上，从而提高了圆极化天线的设计灵活性。
在一些实施例中，多个寄生贴片中的每个寄生贴片的靠近第一基板的表面位于同一平面上。
例如，如图2所示，基板16和基板17的厚度相同，从而使得寄生贴片141的靠近第一基板12的表面和寄生贴片142的靠近第一基板12的表面位于同一平面上。
在另一些实施例中，在多个寄生贴片中，至少一个寄生贴片的靠近第一基板的表面与其它寄生贴片的靠近第一基板的表面位于不同平面上。
图3为本公开又一个实施例的圆极化天线的剖面结构示意图。
在图3中示出了2个寄生贴片141和142。寄生贴片141和第一基板12之间设有基板16，寄生贴片142和第一基板12之间设有基板17。基板16和基板17的厚度不同，从而使得寄生贴片141的靠近第一基板12的表面和寄生贴片142的靠近第一基板12的表面位于不同平面上。
也就是说，在多个寄生贴片中，每个寄生贴片的靠近第一基板的表面可位于同一平面上，也可位于不同平面上，从而提高了圆极化天线的设计灵活性。
图4为本公开一个实施例的圆极化天线的俯视图。
如图4所示，圆极化天线包括主贴片41和多个寄生贴片42。多个寄生贴片42设置在主贴片41的周围，且以主贴片41为中心呈旋转对称分布。
在一些实施例中，主贴片41的靠近第一基板的表面和多个寄生贴片42中的每个寄生贴片的靠近第一基板的表面位于同一平面上。
在一些实施例中，主贴片41的靠近第一基板的表面位于第一平面上，多个寄生贴片42中的每个寄生贴片的靠近第一基板的表面均不位于第一平面上。
例如，多个寄生贴片42中的每个寄生贴片的靠近第一基板的表面均位于与第一平面不同的第二平面上。
又例如，多个寄生贴片42中的一个寄生贴片的靠近第一基板的表面均位于与第一平面不同的第二平面上，多个寄生贴片42中的其余三个寄生贴片的靠近第一基板的表面均位于与第一平面和第二平面不同的第三平面上。
又例如，多个寄生贴片42中的每一个寄生贴片的靠近第一基板的表面均不位于第一平面上，且多个寄生贴片42中的每一个寄生贴片的靠近第一基板的表面均位于不同平面上。
在一些实施例中，主贴片的形状包括多边形、圆形、椭圆形或圆环形。例如，多边形包括正方形、矩形、三角形、五边形或者其它合适的形状。
在一些实施例中，主贴片41的边缘处设置有多个缺口43，多个缺口43以主贴片41为中心对称分布。
例如，如图4所示，主贴片41的边缘处设置有2个缺口43。
在一些实施例中，缺口43的形状包括多边形或圆弧形。例如，多边形包括正方形、矩形或者其它合适的形状。
在一些实施例中，如图4所示，多个寄生贴片42中的每个寄生贴片的形状为矩形。例如，圆极化天线中可包括4个或2个形状为矩形的寄生贴片。
例如，如图4所示，圆极化天线中包括4个形状为矩形的寄生贴片42。
在一些实施例中，如图4所示的圆极化天线的工作频段属于S波段。S波段的频段为2-4GHz，波长λ的范围为75-150mm。例如，圆极化天线的工作频率为3GHz，波长λ为100mm。
在圆极化天线的工作频段属于S波段的情况下，主贴片41的半径为0.12λ-0.14λ，缺口43的长为0.02λ-0.04λ，缺口43的宽为0.02λ-0.03λ，寄生贴片42的长为0.2λ-0.3λ，寄生贴片42的宽为0.01λ-0.1λ。
例如，主贴片41的半径为0.135λ，缺口43的长为0.03λ，缺口43的宽为0.026λ，寄生贴片42的长为0.245λ，寄生贴片42的宽为0.06λ。
在一些实施例中，若主贴片41的半径为13.5mm，每个寄生贴片42的长度为24.5mm，宽度为6mm，缺口43的长度为3mm，该矩形的宽度为2.6mm，相应的仿真结果如图5所示。
从图5所示的仿真结果可知，圆极化天线的3dB轴比带宽为0.66％(3.02-3.04GHz)， 能够满足卫星通信的需求。
图6为本公开另一个实施例的圆极化天线的俯视图。
图6和图4的不同之处在于，在图4所示实施例中，多个寄生贴片42中的每个寄生贴片的形状为矩形。在图6所示实施例中，多个寄生贴片42中的每个寄生贴片的形状为以主贴片41的中心为圆心的扇环形。
在一些实施例中，如图6所示的圆极化天线的工作频段属于S波段。S波段的频段为2-4GHz，波长λ的范围为75-150mm。例如，圆极化天线的工作频率为3GHz，波长λ为100mm。
在圆极化天线的工作频段属于S波段的情况下，主贴片41的半径为0.12λ-0.14λ，缺口43的长为0.02λ-0.04λ，缺口43的宽为0.02λ-0.03λ，寄生贴片42的内弧半径(寄生贴片的靠近主贴片一侧的圆弧的半径长度)为0.1λ-0.2λ，寄生贴片42的外弧半径(寄生贴片的远离主贴片一侧的圆弧的半径长度)为0.2λ-0.3λ，寄生贴片42的内弧半径和主贴片41的半径之差为0.02λ-0.06λ。
例如，主贴片41的半径为0.135λ，缺口43的长为0.03λ，缺口43的宽为0.021λ，寄生贴片42的内弧半径为0.17λ，寄生贴片42的外弧半径为0.24λ，寄生贴片42的内弧半径和主贴片41的半径之差为0.035λ。
在一些实施例中，如图6所示，圆极化天线中包括4个形状为扇环形的寄生贴片42。若每个寄生贴片42的内弧半径为17mm，外弧半径为24mm，圆心角为61°。主贴片41的半径为13.5mm，缺口43为长方形，该长方形的长度为3mm，该长方形的宽度为2.1mm，寄生贴片42的内弧半径和主贴片41的半径之差为3.5mm，相应的仿真结果如图7所示。
从图7所示的仿真结果可知，圆极化天线的3dB轴比带宽为1％(2.98-3.01GHz)。由此可知，若以图4所示实施例作为基准，图6所示的圆极化天线的优势在于轴比带宽得到进一步改善。
图8为本公开又一个实施例的圆极化天线的俯视图。
图8和图6的不同之处在于，在图6所示实施例中，圆极化天线中包括4个为以主贴片41的中心为圆心的扇环形42。在图8所示实施例中，圆极化天线中包括2个为以主贴片41的中心为圆心的扇环形42。
在一些实施例中，如图8所示，圆极化天线的工作频段属于S波段。S波段的频段为2-4GHz，波长λ的范围为75-150mm。例如，圆极化天线的工作频率为3GHz，波 长λ为100mm。
例如，如图8所示，若每个寄生贴片42的内弧半径为17mm，外弧半径为24mm，圆心角为61°。主贴片41的半径为13.5mm，缺口43为长方形，该长方形的长度为3mm，该长方形的宽度为2.1mm，寄生贴片42的内弧半径和主贴片41的半径之差为3.5mm，相应的仿真结果如图9所示。
从图9所示的仿真结果可知，圆极化天线的3dB轴比带宽为1.01％(2.97-3GHz)。由此可知，图8所示的圆极化天线的轴比带宽和图6所示的圆极化天线的轴比带宽相近似。但在图8所示的圆极化天线中，仅包括了2个寄生贴片，从而会使得图8所示的圆极化天线的尺寸明显小于图6所示圆极化天线的尺寸。由此可知，若以图6所示实施例为基准，图8所示的圆极化天线的优势在于圆极化天线的小型化和集成化，同时还能降低圆极化天线的制备成本。
在一些实施例中，圆极化天线的轴比带宽与每个寄生贴片的远离主贴片一侧的圆弧的半径长度成正相关关系。
例如，如图10所示，寄生贴片42的远离主贴片一侧的圆弧的半径长度(即外弧半径)为Rout。随着半径长度Rout的增加，圆极化天线的轴比带宽会得到进一步优化。
在一些实施例中，如图10所示，圆极化天线的工作频段属于S波段。S波段的频段为2-4GHz，波长λ的范围为75-150mm。例如，圆极化天线的工作频率为3GHz，波长λ为100mm。
图10和图8的不同之处仅在于寄生贴片42的外弧半径不同。例如，在图8所示实施例中，寄生贴片42的外弧半径为0.24λ。在图10所示实施例中，寄生贴片42的外弧半径为0.255λ。
例如，如图10所示，若每个寄生贴片42的内弧半径为17mm，外弧半径为25.5mm，圆心角为61°。主贴片41的半径为13.5mm，缺口43为长方形，该长方形的长度为3mm，该长方形的宽度为2.1mm，寄生贴片42的内弧半径和主贴片41的半径之差为3.5mm，相应的仿真结果如图11所示。
从图11所示的仿真结果可知，圆极化天线的3dB轴比带宽为1.34％(2.97-3.01GHz)。由此可知，若以图8所示实施例为基准，图10所示的圆极化天线的优势在于轴比带宽得到进一步改善。
在一些实施例中，圆极化天线的轴比带宽与每个寄生贴片的圆心角成正相关关系。
例如，如图12所示，每个寄生贴片42的圆心角为γ。随着圆心角γ的增加，圆极化天线的轴比带宽会得到进一步优化。
在一些实施例中，如图12所示，圆极化天线的工作频段属于S波段。S波段的频段为2-4GHz，波长λ的范围为75-150mm。例如，圆极化天线的工作频率为3GHz，波长λ为100mm。
图12和图10的不同之处仅在于寄生贴片42的圆心角不同。例如，在图10所示实施例中，寄生贴片42的圆心角为61°。在图12所示实施例中，寄生贴片42的圆心角为63°。
例如，如图12所示，若每个寄生贴片42的内弧半径为17mm，外弧半径为25.5mm，圆心角为63°。主贴片41的半径为13.5mm，缺口43为长方形，该长方形的长度为3mm，该长方形的宽度为2.1mm，寄生贴片42的内弧半径和主贴片41的半径之差为3.5mm，相应的仿真结果如图13所示。
从图13所示的仿真结果可知，圆极化天线的3dB轴比带宽为1.67％(2.97-3.02GHz)。由此可知，若以图10所示实施例为基准，图12所示的圆极化天线的优势在于轴比带宽得到进一步改善。
在一些实施例中，圆极化天线的轴比带宽与主贴片和每个寄生贴片的距离成正相关关系，其中该距离为每个寄生贴片的靠近主贴片一侧的圆弧的半径长度和主贴片的半径长度之差。
例如，如图14所示，主贴片41和寄生贴片42的距离为寄生贴片42的内弧半径Rin与主贴片41的半径Rmain之差。随着该距离的增加，圆极化天线的轴比带宽会得到进一步优化。
在一些实施例中，如图14所示，圆极化天线的工作频段属于S波段。S波段的频段为2-4GHz，波长λ的范围为75-150mm。例如，圆极化天线的工作频率为3GHz，波长λ为100mm。
图14和图12的不同之处仅在于主贴片41和寄生贴片42的距离不同。在图12所示实施例中，寄生贴片42的内弧半径和主贴片41的半径之差为0.035λ。在图14所示实施例中，寄生贴片42的内弧半径和主贴片41的半径之差为0.055λ。
例如，在图14所示实施例中，若每个寄生贴片42的内弧半径为19mm，外弧半径为25.5mm，圆心角为63°。主贴片41的半径为13.5mm，缺口43为长方形，该长方形的长度为3mm，该长方形的宽度为2.1mm，寄生贴片42的内弧半径和主贴片41 的半径之差为5.5mm，相应的仿真结果如图15所示。
从图15所示的仿真结果可知，圆极化天线的3dB轴比带宽为2.64％(2.99-3.07GHz)。由此可知，若以图12所示实施例为基准，图14所示的圆极化天线的优势在于轴比带宽得到进一步改善。
在一些实施例中，圆极化天线的工作频率与主贴片的半径长度，每个寄生贴片的靠近主贴片一侧的圆弧的半径长度，和每个寄生贴片的远离主贴片一侧的圆弧的半径长度中的至少一项相关联。
也就是说，通过调整主贴片和寄生贴片的尺寸以及相对位置，能够满足卫星在特定频段的需求。
图16为本公开另一个实施例的圆极化天线的俯视图。
图16和图8的不同之处在于，在图8所示实施例中，圆极化天线的工作频段属于S波段。S波段的频段为2-4GHz，波长λ的范围为75-150mm。例如，圆极化天线的工作频率为3GHz，波长λ为100mm。在图16所示实施例中，圆极化天线的工作频段属于L波段。L波段的频段为1-2GHz，波长λ的范围为150-300mm。例如，圆极化天线的工作频率为1.5GHz，波长λ为200mm。
在圆极化天线的工作频段属于L波段的情况下，主贴片41的半径为0.12λ-0.14λ，缺口43的长为0.02λ-0.04λ，缺口43的宽为0.02λ-0.03λ，寄生贴片42的内弧半径为0.15λ-0.25λ，寄生贴片42的外弧半径为0.2λ-0.3λ，寄生贴片42的内弧半径和主贴片41的半径之差为0.02λ-0.06λ。
例如，主贴片41的半径为0.135λ，缺口43的长为0.03λ，缺口43的宽为0.021λ，寄生贴片42的内弧半径为0.19λ，寄生贴片42的外弧半径为0.25λ，寄生贴片42的内弧半径和主贴片41的半径之差为0.055λ。
在一些实施例中，在图16所示实施例中，每个寄生贴片42的内弧半径为38mm，外弧半径为50mm，圆心角为63°。主贴片41的半径为27mm，缺口43为长方形，该长方形的长度为6mm，该长方形的宽度为4.2mm，寄生贴片42的内弧半径和主贴片41的半径之差为11mm，相应的仿真结果如图17所示。
由此可知，若以图8所示实施例为基准，图16所示的圆极化天线的优势在于工作频率在1.5GHz左右，可满足北斗卫星导航B3频段的要求。
也就是说，通过调整主贴片和寄生贴片的尺寸以及相对位置，可以调整圆极化天线的工作频率，从而使得圆极化天线使用于不同的场景。
图18为本公开又一个实施例的圆极化天线的剖面结构示意图。
图18和图1的不同之处在于，在如图18所示的实施例中，圆极化天线还包括可旋转的第二基板18。
需要说明的是，第二基板18的材料与第一基板12的材料可以相同，也可不同。
可旋转的第二基板18设置在主贴片13的远离第一基板12的一侧，多个寄生贴片14设置在第二基板18的靠近第一基板12的一侧，第二基板18的旋转轴通过主贴片13的中心并垂直于主贴片13所在的平面。
需要说明的是，当第二基板18旋转时，设置在第二基板18上的多个寄生贴片14也进行旋转，从而导致寄生贴片14的中间对称轴与预定轴线之间的夹角发生变化。
例如，如图19所示，当第二基板18旋转时，设置在第二基板18上的2个寄生贴片14也进行旋转，从而导致寄生贴片14的中间对称轴与Y轴线之间的夹角β发生变化。该实施例的S11仿真结果如图20所示。
如图20所示，夹角β为10°时的仿真曲线为曲线1，夹角β为25°时的仿真曲线为曲线2，夹角β为40°时的仿真曲线为曲线3，夹角β为55°时的仿真曲线为曲线4，夹角β为70°时的仿真曲线为曲线5。
由图20可知，S11曲线上的谐振点频率随着夹角β的增加而增加，由此实现频率重构。
图21为本公开一个实施例的阵列天线的结构示意图。
如图21所示，阵列天线包括多个圆极化天线21，多个移相器22和功率分配器23。多个圆极化天线21中的至少一个圆极化天线为图1-4、6、8、10、12、14、17、18中任一实施例所示的圆极化天线。
多个移相器22与多个圆极化天线21一一对应。多个移相器22中的每个移相器用于为对应的圆极化天线21发送或接收的信号进行移相处理。
功率分配器23被配置为每个圆极化天线21分配功率。
在一些实施例中，多个圆极化天线组成直线阵列天线或平面阵列天线。
例如，如图22所示，多个圆极化天线组成一个直线阵列。
又例如，如图23所示，多个圆极化天线组成一个平面阵列。若阵列天线中包括48个圆极化天线，可将这48个圆极化天线组成一个6×8的矩阵阵列。
至此，已经详细描述了本公开的实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施 这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (20)

  1. 一种圆极化天线，包括：
    第一基板；
    接地板，设置在所述第一基板的第一侧；
    主贴片和多个寄生贴片，设置在所述第一基板的与所述第一侧相对的第二侧，其中所述多个寄生贴片设置在所述主贴片的周围，且以所述主贴片为中心呈旋转对称分布；
    馈电线，设置在所述第一基板中，用于将所述接地板和所述主贴片电连接。
  2. 根据权利要求1所述的圆极化天线，其中，
    所述多个寄生贴片中的每个寄生贴片的形状为以所述主贴片的中心为圆心的扇环形。
  3. 根据权利要求2所述的圆极化天线，其中，
    所述圆极化天线的轴比带宽与所述每个寄生贴片的远离所述主贴片一侧的圆弧的半径长度成正相关关系。
  4. 根据权利要求3所述的圆极化天线，其中，
    所述圆极化天线的轴比带宽与所述每个寄生贴片的圆心角成正相关关系。
  5. 根据权利要求4所述的圆极化天线，其中，
    所述圆极化天线的轴比带宽与所述主贴片和所述每个寄生贴片的距离成正相关关系，其中所述距离为所述每个寄生贴片的靠近所述主贴片一侧的圆弧的半径长度和所述主贴片的半径长度之差。
  6. 根据权利要求2所述的圆极化天线，其中，
    所述圆极化天线的工作频率与所述主贴片的半径长度，所述每个寄生贴片的靠近所述主贴片一侧的圆弧的半径长度，和所述每个寄生贴片的远离所述主贴片一侧的圆弧的半径长度中的至少一项相关联。
  7. 根据权利要求2所述的圆极化天线，其中，
    所述多个寄生贴片的数量为2。
  8. 根据权利要求1所述的圆极化天线，其中，
    所述多个寄生贴片中的每个寄生贴片的形状为矩形。
  9. 根据权利要求1所述的圆极化天线，还包括：
    可旋转的第二基板，设置在所述主贴片的远离所述第一基板的一侧，其中所述多个寄生贴片设置在所述第二基板的靠近所述第一基板的一侧，所述第二基板的旋转轴通过所述主贴片的中心并垂直于所述主贴片所在的平面。
  10. 根据权利要求1所述的圆极化天线，其中，
    所述主贴片的靠近所述第一基板的表面和所述多个寄生贴片中的每个寄生贴片的靠近所述第一基板的表面位于同一平面上。
  11. 根据权利要求1所述的圆极化天线，其中，
    所述主贴片的靠近所述第一基板的表面和所述多个寄生贴片中的每个寄生贴片的靠近所述第一基板的表面位于不同平面上。
  12. 根据权利要求11所述的圆极化天线，其中，
    所述多个寄生贴片中的每个寄生贴片的靠近所述第一基板的表面位于同一平面上。
  13. 根据权利要求12所述的圆极化天线，其中，
    在所述多个寄生贴片中，至少一个寄生贴片的靠近所述第一基板的表面与其它寄生贴片的靠近所述第一基板的表面位于不同平面上。
  14. 根据权利要求1-13中任一项所述的圆极化天线，其中，
    所述主贴片的边缘处设置有多个缺口，所述多个缺口以所述主贴片为中心对称分 布。
  15. 根据权利要求14所述的圆极化天线，其中，
    所述缺口的形状包括多边形或圆弧形。
  16. 根据权利要求15所述的圆极化天线，其中，
    所述多边形包括正方形或矩形。
  17. 根据权利要求14所述的圆极化天线，其中，
    所述主贴片的形状包括多边形、圆形、椭圆形或圆环形。
  18. 根据权利要求17所述的圆极化天线，其中，
    所述多边形包括正方形、矩形、三角形或五边形。
  19. 一种阵列天线，包括：
    多个如权利要求1-18中任一项所述的圆极化天线；
    多个移相器，其中所述多个移相器与多个圆极化天线一一对应，所述多个移相器中的每个移相器用于为对应的圆极化天线发送或接收的信号进行移相处理；
    功率分配器，被配置为所述每个圆极化天线分配功率。
  20. 根据权利要求19所述的阵列天线，其中，
    所述多个圆极化天线组成直线阵列天线或平面阵列天线。
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