[发明专利]双极化电介质共振器天线

说明书

技术领域与背景技术

本发明涉及双极化电介质共振器天线。本发明还涉及由以N行和M列形式布置的基元天线构成的网络天线，网络天线的每个基元天线都是根据本发明的双极化电介质共振器天线。

本发明天线的一个应用领域是从卫星到诸如飞机、火车、轮船等移动平台发送/接收信号。

本发明的天线旨在用在相位控制网络天线中。相位控制网络天线使用半电子扫描原理，其中所传输的波的小比例的角度变化由电子扫描实施，其余变化由机械装置实施。对于扫描的限制是由辐射元件的图案的几何形状所导致的。

已经开发了使用具有印刷偶极子的微带平面天线的相位控制网络天线。当扫描角度从垂直于偶极子轴线的方向转移时，具有印刷偶极子的微带平面天线的增益减少。结果是对于高扫描角度的相等的各向同性辐射功率的减小。机械装置则被设计为倾向于天线的结构。此外，由于共振器的很高Q因子的原因，所以微带天线自然具有小带宽。这也是另一个缺点。

还从文献“Hook-and 3-D J-shaped probe excited dielectric resonator antenna for dual polarisation applications”(R.Chair,A.A.Kishk and K.F.Lee,IEE Proc.-Microw.Antennas Propag.,vol.153,N°3,June 2006)了解到双极化电介质共振器天线。为了加宽天线的带宽，设置其底部挖空的圆柱形电介质共振器和激励系统，该激励系统包括4个设置在电介质共振器的凹槽中的天线元件。这种电介质共振器天线具有特别复杂的结构。

本发明的双极化电介质共振器天线不具有上述天线的缺点。

发明内容

本发明涉及一种双极化天线，包括：

-微带基板，所述微带基板具有覆盖有金属化层（metallisation）的第一表面和由具有大体互相垂直的轴线的两条微带线路覆盖的与所述第一表面相对的第二表面，在所述金属化层中形成蚀刻图案（etching），所述蚀刻图案具有有着长边与短边的矩形形状的横截面，矩形的平行于所述长边的对称轴线在所述第二表面上的投影大体与两条线路中的第一条线路的轴线排成直线；

-电介质共振器，所述电介质共振器具有回转圆柱形形状，该回转圆柱形形状固定在形成于所述金属化层中的蚀刻图案上，且大体以所述蚀刻图案为中心，第一条线路的轴线和第二条线路的轴线在回转圆柱形的轴线上具有交叉点，第一条线路的第一端形成所述天线的第一端口并且第二条线路的第一端形成所述天线的第二端口；以及

-导电线性元件，所述导电线性元件具有大体平行于所述回转圆柱形的轴线的轴线，导电线性元件与电介质共振器接触并且在与所述第一表面相同的一侧上，经由形成在基板中的孔电连接到所述第一条线路的第二端，所述第二条线路的第二端大体超过所述蚀刻图案，所述第二条线路的第一端与第二端之间的长度大体等于波的波长的四分之一，所述波的频率是所述天线的利用频带的中心频率。

在本发明的具体的有利实施例中，两条附加的平行线性蚀刻图案形成在矩形形状的蚀刻图案的端部，以便利用矩形形状蚀刻图案构成“H”形状的蚀刻图案。

附图说明

本发明的其它特征和优点将通过参考附图阅读优选实施例而表现出来，在附图中：

-图1示出根据本发明第一实施例的电介质共振器天线的透视图；

-图2示出根据本发明第一实施例的电介质共振器天线的仰视图；

-图3A、3B、3C分别示出根据本发明第一实施例的电介质共振器天线的平面视图（图3A）和两个侧视图（图3B和3C）；

-图4A和4B示出根据本发明的天线分别工作在传输和反射中的反射参数和传输参数（通常表示为S参数）；

-图5A和5B分别示出当激励天线的第一端口时，在根据本发明的天线的E平面和H平面中传输的信号的分布；

-图6A和6B分别示出当激励天线的第二端口时，在E平面和H平面中传输的信号的分布；

-图7示出根据本发明第二实施例的电介质共振器天线的透视图；

-图8示出根据本发明第二实施例的电介质共振器天线的平面视图；

-图9示出根据本发明第二实施例的天线的反射中的S参数；

-图10示出根据本发明的网络天线的示例。

在全部附图中，相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式