[实用新型]圆极化差分馈电贴片天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域的天线，尤其是应用于圆极化的贴片天线。

背景技术

近年来，雷达、全球定位系统、蜂窝通信等无线电通信技术发展迅猛。对无线电通信持续增长的需求使越来越多的研究者投入到无线电通信系统的创新开发之中。在无线电通信系统中，天线是一个核心元件。和线极化天线相比，圆极化天线具有更宽的接收和发射方位角，更好的移动性，以及更好的天气适应性等优点，所以被更广泛地应用在无线通信当中。

近年来，无线射频识别技术（Radio Frequency Identification,简称RFID）行业发展越来越快，在交通、物流、监控等多个领域都有广泛的应用。RFID系统中，当阅读器天线为圆极化天线时，该天线对摆放不同角度和位置的标签都能够进行有效的读取。因为圆极化天线的辐射电场是旋转的，可以与任何方向的线极化天线进行通信，而标签一般是线极化的，因此阅读器天线能与标签进行良好的通信。在实际通信过程中，标签的位置经常摆放不规则，因此圆极化天线在RFID领域应用非常广泛。

现在的圆极化天线多为单端形式的天线。而在射频电路中，差分电路由于其优良的特性使用越来越普遍。如果采用单端天线和差分电路互连，需要在中间加巴伦进行不平衡到平衡转换，巴伦会带来额外的损耗，并且还存在幅度相位的不平衡性，影响天线的辐射性能。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了圆极化差分馈电贴片天线，采用差分形式进行馈电，可以直接和差分电路相连接避免了使用巴伦。

为实现本实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

圆极化差分馈电贴片天线，包括上层的辐射贴片、两个L形馈电板、下层的水平基板，上层的辐射贴片包括第一辐射贴片和第二辐射贴片, 第二辐射贴片位于第一辐射贴片上方，第一辐射贴片和第二辐射贴片之间通过一个隔离泡沫隔开一定距离，第一辐射贴片面积比第二辐射贴片大；L形馈电极板包括垂直部分和水平部分，两个L形馈电极板的上端直接连接到上层辐射贴片中的第一辐射贴片，每个L形馈电极板的下端均各自通过一个探针与下层的水平基板和一个SMA连接器相连，L形馈电极板采用一对差分信号来激励；L形馈电板通过与第一辐射贴片相连来直接馈电，第二辐射贴片通过第一辐射贴片耦合馈电。

作为上述的圆极化差分馈电贴片天线的优化技术方案，水平基板、L形馈电板、两个辐射贴片都是采用导电金属材料。

作为上述的圆极化差分馈电贴片天线的优化技术方案，第一辐射贴片的中心与第二辐射贴片的中心处在同一直线上。

作为上述的圆极化差分馈电贴片天线的优化技术方案，第一辐射贴片与第二辐射贴片的边缘相互平行。

作为上述的圆极化差分馈电贴片天线的优化技术方案，第一辐射贴片的面积大于第二辐射贴片的面积，第一辐射贴片与第二辐射贴片的形状一样，均为正方形被直线切除一对对角后的剩余部分。

作为上述的圆极化差分馈电贴片天线的优化技术方案，第一辐射贴片在未切除对角情况下的正方形边长长度约等于该天线中心频率的半波长。

作为上述的圆极化差分馈电贴片天线的优化技术方案，两个L形馈电极板相互平行，L形馈电极板的垂直部分垂直于水平基板的一对边，水平基板的中心位于两个L形馈电极板之间，两个L形馈电极板关于水平基板的一对边的中分线对称。

作为上述的圆极化差分馈电贴片天线的优化技术方案，L形馈电极板的垂直部分垂直于第一辐射贴片的一对边。

作为上述的圆极化差分馈电贴片天线的优化技术方案，与L形馈电极板连接的所述探针位于L形馈电极板的水平部分的中心点。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案的天线可扩展阻抗带宽，适用于越来越普及的射频差分电路。在工作频带上，能看到低水平的交叉极化、具有稳定辐射方向的轴比带宽(AR-3dB)和高稳定性的辐射方向。使用本实用新型提供的技术方案，可以扩展阻抗带宽和轴比带宽，而且在工作频带上，能看到低水平的交叉极化以及稳定的方向图和增益。该方案可以用于越来越普及的射频差分电路与系统中。

附图说明

图1是实施例圆极化差分馈电贴片天线的结构示意图（X、Y、Z为坐标轴方向）。

图2是第一辐射贴片的中心与第二辐射贴片结构示意图；

图3是实施例圆极化差分馈电贴片天线的前视图（Z-X平面）。

图4是实施例圆极化差分馈电贴片天线的侧视图（Z-Y平面）。

图5是实施例圆极化差分馈电贴片天线的仿真和测试的驻波比曲线图。