CN220797079U - 一种宽轴比圆极化天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种宽轴比圆极化天线，包括基板和介质件，基板内嵌设有馈电柱，基板的顶面设有地层，地层对应于馈电柱设有避空区，介质件设于地层上，所述介质件包括PCB板和介质块，PCB板包括介质板，介质板的一侧设有呈J字型的馈电线，馈电线的一端连接馈电柱，介质板的另一侧设有与介质块接触的金属贴片，金属贴片上设有环形主缝隙和若干个环形寄生缝隙，环形寄生缝隙位于环形主缝隙内，金属贴片上还设有连通环形主缝隙的耦合槽，沿PCB板的厚度方向透视，馈电线的另一端与所述耦合槽垂直相交。本天线结构简单新颖，便于加工制造，能够实现圆极化效果，且其轴比宽度较宽。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种宽轴比圆极化天线。
背景技术
天线是无线电系统中发射或接收电磁波的设备，其功能本质是能量的转换，也可以说是波源与空间的匹配件。随着通信频率的不断升高，毫米波在应用上除了传统的移动端和基站端，还可以运用到地轨卫星通信上。
卫星通信要求天线辐射圆极化波，但传统的天线圆极化结构形式轴比带宽非常窄，宽轴比圆极化天线是天线设计的难点，现有的宽轴比圆极化天线普遍存在结构复杂的问题。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题为：提供一种结构简单的宽轴比圆极化天线。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种宽轴比圆极化天线，包括基板和介质件，所述基板内嵌设有馈电柱，所述基板的顶面设有地层，所述地层对应于所述馈电柱设有避空区，所述介质件设于所述地层上，所述介质件包括PCB板和介质块，所述PCB板包括介质板，所述介质板的一侧设有呈J字型的馈电线，所述馈电线的一端连接所述馈电柱，所述介质板的另一侧设有与所述介质块接触的金属贴片，所述金属贴片上设有环形主缝隙和若干个环形寄生缝隙，所述环形寄生缝隙位于所述环形主缝隙内，所述金属贴片上还设有连通所述环形主缝隙的耦合槽，沿所述PCB板的厚度方向透视，所述馈电线的另一端与所述耦合槽垂直相交。
在一实施例中，所述环形寄生缝隙的数量为多个，相邻的两个所述环形寄生缝隙中，一个所述环形寄生缝隙位于另一个所述环形寄生缝隙的内侧。
在一实施例中，所述介质板的介电常数低于所述介质块的介电常数。
在一实施例中，所述介质块的材质为陶瓷。
在一实施例中，所述介质块呈矩形体状，所述PCB板呈矩形，所述PCB板的高度与所述介质块的高度相等。
在一实施例中，所述PCB板的宽度与所述介质块的宽度相等。
在一实施例中，所述耦合槽位于所述环形主缝隙的外侧。
在一实施例中，所述耦合槽连通所述金属贴片的顶面。
在一实施例中，所述环形主缝隙呈矩形框状，所述耦合槽与所述环形主缝隙的连通处位于所述环形主缝隙的上边框的中部。
本实用新型的有益效果在于：本天线结构简单新颖，便于加工制造，能够实现圆极化效果，且其轴比宽度较宽。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一的宽轴比圆极化天线的结构示意图；
图2为本实用新型实施例一的宽轴比圆极化天线中PCB板的结构示意图；
图3为本实用新型实施例一的宽轴比圆极化天线中PCB板的透视图；
图4为本实用新型实施例一的宽轴比圆极化天线的S参数图；
图5为本实用新型实施例一的宽轴比圆极化天线的轴比参数图。
附图标号说明：
1、基板；
2、馈电柱；
3、地层；31、避空区；
4、PCB板；
5、介质块；
6、馈电线；
7、金属贴片；71、环形主缝隙；72、环形寄生缝隙；73、耦合槽。
具体实施方式
本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，若本实用新型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，若本实用新型实施例中有涉及“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，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“和/或”为例，包括方案，或方案，或和同时满足的方案。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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例一
请参照图1至图5，本实用新型的实施例一为：请结合图1至图3，一种宽轴比圆极化天线，包括基板1和介质件，所述基板1内嵌设有馈电柱2，所述基板1的顶面设有地层3，所述地层3对应于所述馈电柱2设有避空区31，所述介质件设于所述地层3上，所述介质件包括PCB板4和介质块5，所述PCB板4包括介质板，所述介质板的一侧设有呈J字型的馈电线6，所述馈电线6的一端连接所述馈电柱2，所述介质板的另一侧设有与所述介质块5接触的金属贴片7，所述金属贴片7上设有环形主缝隙71和若干个环形寄生缝隙72，所述环形寄生缝隙72位于所述环形主缝隙71内，所述金属贴片7上还设有连通所述环形主缝隙71的耦合槽73，沿所述PCB板4的厚度方向透视，所述馈电线6的另一端与所述耦合槽73垂直相交。不难理解的，本实施例中的PCB板4为双面覆铜板，因此，所述馈电线6及所述金属贴片7加工成型方便。
本天线在介质块5的一馈电面上形成了环形电流，从而使天线实现圆极化，当环形电流圈数越多时，理论上天线的轴比带宽越宽，具体到本实施例的天线结构中，馈电线6耦合环形主缝隙71且附加若干个环形寄生缝隙72来实现多重环形电流，从而实现宽带轴比圆极化天线。可选的，所述环形寄生缝隙72的数量为多个，相邻的两个所述环形寄生缝隙72中，一个所述环形寄生缝隙72位于另一个所述环形寄生缝隙72的内侧。但本实施例中，所述环形寄生缝隙72的数量为一个，这样可以让天线结构更为简易。
具体的，所述馈电线6包括依次垂直相连的第一枝节、第二枝节及第三枝节，所述第一枝节和第三枝节位于所述第二枝节的同侧，所述第一枝节的长度小于所述第三枝节的长度，所述第一枝节远离所述第二枝节的一端连接所述馈电柱2，沿所述PCB板4的厚度方向透视，所述第三枝节远离所述第二枝节的一端与所述耦合槽73垂直相交。
本实施例中，所述耦合槽73位于所述环形主缝隙71的外侧，优选所述耦合槽73连通所述金属贴片7的顶面，此时，所述金属贴片7的高度可以制作得小一些。优选的，所述环形主缝隙71呈矩形框状，所述耦合槽73与所述环形主缝隙71的连通处位于所述环形主缝隙71的上边框的中部。本实施例中，所述金属贴片7为轴对称结构。
在一实施例中，所述介质板的介电常数低于所述介质块5的介电常数，本实施例中，所述介质块5的材质为陶瓷，在其他实施例中，所述介质块5还可以是采用其他介质材料制成的。
可选的，所述介质块5呈矩形体状，所述PCB板4呈矩形，所述PCB板4的高度与所述介质块5的高度相等，所述PCB板4的宽度与所述介质块5的宽度相等。
图4为本实施例的宽轴比圆极化天线的S参数图，从图4可以看出，本实施例的宽轴比圆极化天线实现了宽带天线的效果，可以覆盖27.5-34GHz。
图5为本实施例的宽轴比圆极化天线的轴比参数图，从图5可以看出，本实施例的宽轴比圆极化天线的3db轴比宽度为28.4-33.8GHz，实现了宽轴比的效果。
上述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种宽轴比圆极化天线，其特征在于：包括基板和介质件，所述基板内嵌设有馈电柱，所述基板的顶面设有地层，所述地层对应于所述馈电柱设有避空区，所述介质件设于所述地层上，所述介质件包括PCB板和介质块，所述PCB板包括介质板，所述介质板的一侧设有呈J字型的馈电线，所述馈电线的一端连接所述馈电柱，所述介质板的另一侧设有与所述介质块接触的金属贴片，所述金属贴片上设有环形主缝隙和若干个环形寄生缝隙，所述环形寄生缝隙位于所述环形主缝隙内，所述金属贴片上还设有连通所述环形主缝隙的耦合槽，沿所述PCB板的厚度方向透视，所述馈电线的另一端与所述耦合槽垂直相交。
2.根据权利要求1所述的宽轴比圆极化天线，其特征在于：所述环形寄生缝隙的数量为多个，相邻的两个所述环形寄生缝隙中，一个所述环形寄生缝隙位于另一个所述环形寄生缝隙的内侧。
3.根据权利要求1所述的宽轴比圆极化天线，其特征在于：所述介质板的介电常数低于所述介质块的介电常数。
4.根据权利要求1所述的宽轴比圆极化天线，其特征在于：所述介质块的材质为陶瓷。
5.根据权利要求1所述的宽轴比圆极化天线，其特征在于：所述介质块呈矩形体状，所述PCB板呈矩形，所述PCB板的高度与所述介质块的高度相等。
6.根据权利要求5所述的宽轴比圆极化天线，其特征在于：所述PCB板的宽度与所述介质块的宽度相等。
7.根据权利要求1所述的宽轴比圆极化天线，其特征在于：所述耦合槽位于所述环形主缝隙的外侧。
8.根据权利要求7所述的宽轴比圆极化天线，其特征在于：所述耦合槽连通所述金属贴片的顶面。
9.根据权利要求7所述的宽轴比圆极化天线，其特征在于：所述环形主缝隙呈矩形框状，所述耦合槽与所述环形主缝隙的连通处位于所述环形主缝隙的上边框的中部。
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