一种改善非对称反射面的双馈微带圆极化天线的制作方法

1.本实用新型涉及天线通信技术领域，特别涉及一种改善非对称反射面的双馈微带圆极化天线。


背景技术：

2.随着第三代北斗卫星导航系统的开放，圆极化天线作为这些系统的前端设备对天线宽带化的要求更加严格卫星，对天线性能也提出了更高的要求。导航天线要求圆极化方式工作，并且要求不同方向上的增益差异小，即要求具有较低的天线轴比。
3.由于传统微带天线的阻抗带宽小，轴比带宽窄,低仰角的增益差的缺点，常规的办法是调节地板的大小或者将地板做成对称的圆台反射面。工作在对称反射面的天线在不同方向的差异较小，移植天线到非对称反射面上其性能在个别方向性能损失较多，从而限制了天线的应用范围，使其无法在多个平台使用。由于天线的使用场景和安装位置的限定，需要改善原有天线的轴比，本次提出使用调整天线馈电探针上的激励电流幅度改善其轴比，使天线可以在非对称反射面拥有更好的性能。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供了，一种改善非对称反射面的双馈微带圆极化天线，利用调整探针上的电流幅度有效的提高了天线在非对称反射面的轴比，与此同时，考虑到材料和工程误差的存在，该天线在结构设计上也考虑到了后期可调试性。
5.本实用新型采取的技术方案如下：
6.一种改善非对称反射面的双馈微带圆极化天线，包括：介质板5、馈电板4、非对称辐射板1、两根探针2和辐射单元3；
7.所述介质板5为矩形体，介质板5上表面为正方形；
8.辐射单元3包括矩形主贴片和四个矩形枝节贴片，矩形主贴片设置在介质板 5中部与介质板5同心，矩形主贴片的边长小于与介质板5的边长且与介质板5 的边长平行，矩形枝节贴片设置于介质板5的四条边上。
9.对矩形枝节贴片的大小与尖角调整，能调节天线阻抗在谐振频点的容性、感性,从而达到调节天线阻抗匹配的效果。
10.所述馈电板4的上表面与介质板5的下表面贴合固定，馈电板4形状与介质板5相同。馈电板4采用电桥馈电形式，从馈电板4上的馈电点6输入电流经过电桥馈电网络，调整两根探针2上的激励电流幅度改善天线轴比。探针2从馈电板4贯穿介质板5与辐射单元3相接。探针2靠近天线中心，位于天线阻抗匹配点。馈电板4的下表面固定于非对称辐射板1上表面的中心位置。
11.作为优选，所述非对称辐射板1是长宽比为1比1.5的非对称辐射地板。
12.本实用新型的有益效果为：
13.通过改变两根馈电探针上的电流幅度，有效提升天线的轴比，使得天线在不同方
向上的增益差异减小。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例天线整体结构示意图；
15.图2为本实用新型实施例天线侧面结构示意图；
16.图3为本实用新型实施例馈电板的馈电网络结构示意图；
17.图4为本实用新型实施例馈电板的下表面结构图；
18.图5为常规天线的轴比仿真曲线图；
19.图6为本实用新型实施例天线的轴比仿真曲线图。
具体实施方式
20.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图并列举实施例，对本实用新型做进一步详细说明。
21.如图1至4所示，一种改善非对称反射面的双馈微带圆极化天线，包括：介质板5、馈电板4、非对称辐射板1、两根探针2、辐射单元3；
22.所述介质板5为矩形体，介质板5上表面为正方形；
23.辐射单元3包括矩形主贴片和四个矩形枝节贴片，矩形主贴片设置在介质板 5中部与介质板5同心，矩形主贴片的边长小于与介质板5的边长且与介质板5 的边长平行，矩形枝节贴片设置于介质板5的四条边上。
24.对矩形枝节贴片的大小与尖角调整，能调节天线阻抗在谐振频点的容性、感性,从而达到调节天线阻抗匹配的效果。
25.所述馈电板4的上表面与介质板5的下表面贴合固定，馈电板4形状与介质板5相同。馈电板4采用电桥馈电形式，从馈电点6输入电流经过图3的不同线宽的电桥馈电网络，可以调整两根探针2上的激励电流幅度改善天线轴比。探针2从馈电板4贯穿介质板5与辐射单元3相接。探针2靠近天线中心，位于天线阻抗匹配点。
26.所述非对称辐射板1是长宽比为1比1.5的非对称辐射地板。馈电板4的下表面固定于非对称辐射板1上表面的中心位置。
27.本实用新型的效果可结合仿真结果作进一步说明：
28.仿真内容
29.利用商业仿真软件hfss_13.0对上述实施例1的轴比参数进行仿真计算，结果如图5常规天线在不对成反射面的轴比、图6实例1的轴比所示。
30.参照图5，以常规天线在不对称辐射地板为标准，实施例1中天线的法向轴比为1.0db，在方位0-360
°
，俯仰0-60
°
的轴比都得以改善；法向轴比得以提高2db。
31.即通过图3的馈电网络改变探针2上的激励电流幅度成功改善天线的轴比，在有限的天线介质板面积下，不用增加排线的难度，只通过改变馈电线宽即可完成改善天线的轴比。
32.实施例中的最大辐射方向始终垂直于辐射单元表面，最大增益为4.8db。
33.以上仿真结果说明，本实用新型天线具有理想的阻抗带宽和轴比带宽。
34.本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实
用新型的实施方法，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。


技术特征：
1.一种改善非对称反射面的双馈微带圆极化天线，其特征在于，包括：介质板(5)、馈电板(4)、非对称辐射板(1)、两根探针(2)和辐射单元(3)；所述介质板(5)为矩形体，介质板(5)上表面为正方形；辐射单元(3)包括矩形主贴片和四个矩形枝节贴片，矩形主贴片设置在介质板(5)中部与介质板(5)同心，矩形主贴片的边长小于与介质板(5)的边长且与介质板(5)的边长平行，矩形枝节贴片设置于介质板(5)的四条边上；对矩形枝节贴片的大小与尖角调整，能调节天线阻抗在谐振频点的容性、感性,从而达到调节天线阻抗匹配的效果；所述馈电板(4)的上表面与介质板(5)的下表面贴合固定，馈电板(4)形状与介质板(5)相同；馈电板(4)采用电桥馈电形式，从馈电板(4)上的馈电点(6)输入电流经过电桥馈电网络，调整两根探针(2)上的激励电流幅度改善天线轴比；探针(2)从馈电板(4)贯穿介质板(5)与辐射单元(3)相接；探针(2)靠近天线中心，位于天线阻抗匹配点；馈电板(4)的下表面固定于非对称辐射板(1)上表面的中心位置。2.根据权利要求1所述的一种改善非对称反射面的双馈微带圆极化天线，其特征在于：所述非对称辐射板(1)是长宽比为1比1.5的非对称辐射地板。

技术总结
本实用新型公开了一种改善非对称反射面的双馈微带圆极化天线，所述天线包括介质板、馈电板、非对称辐射板、两根探针,辐射单元；所述介质板为矩形体，介质板上表面为正方形；所述馈电板设置于介质板表面，馈电板形状与介质板相同。馈电板采用电桥馈电形式，从馈电点输入电流经过电桥馈电网络，调整两根探针上的激励电流幅度改善天线轴比。探针从馈电板贯穿介质板与辐射单元相接。探针靠近天线中心，位于天线阻抗匹配点。馈电板的下表面固定于非对称辐射板上表面的中心位置。本实用新型的优点是有效的将改善了天线的工作轴比，使得天线在不同方向的性能差异缩小。同方向的性能差异缩小。同方向的性能差异缩小。


技术研发人员：颜志杰 文述波 易广为 朱晓磊 谢瑞
受保护的技术使用者：成都北斗天线工程技术有限公司
技术研发日：2021.10.20
技术公布日：2022/3/8