[发明专利]电容加载的三极化槽缝天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种槽缝天线，尤其是一种电容加载的三极化槽缝天线。

背景技术

槽缝天线是振子天线的对偶天线，有着广泛的应用。但是，普通的槽缝天线不仅辐射槽缝本身的长度要有二分之一波长，而且辐射槽缝周围还需要较大的金属地面积，通常金属地的长度比槽缝的长度大二分之一波长，金属地的宽度比槽缝的宽度大二分之一波长。多极化MIMO可以有效的提高频谱效率和信道容量，为了将MIMO技术可以应用到体积小的终端，需要把不同极化的天线共址放置。较大的金属地会对天线的辐射产生遮挡效应，使得槽缝天线不适合共址多输入多输出(MIMO)应用，特别是用作多极化天线使用时，大的金属地将导致天线的交叉极化变差、天线端口之间的隔离变差，这些都将导致频谱效率和信道容量的下降。同时槽缝的阻抗很大，还使得槽缝天线馈电传输线的阻抗匹配比较困难。

发明内容

技术问题:本发明的目的是提出一种电容加载的三极化槽缝天线，该天线可以减小辐射槽缝的长度和金属地的面积，而且具有抑制交叉极化、改善隔离、减小遮挡的作用。

技术方案：本发明的电容加载的三极化槽缝天线包括三个相互垂直放置的单极化的电容加载天线；每个单极化的电容加载天线包括介质基板、设置在介质基板上的金属地和辐射槽缝、微带馈线；介质基板的一面是金属地，介质基板的另一面是微带馈线的导带；金属地上有辐射槽缝，辐射槽缝的形状是矩形，辐射槽缝位于金属地的中心；辐射槽缝的两端短路；在辐射槽缝除去与微带馈线相交叉的部分，有数个电容并联跨接在辐射槽缝的两个边缘，使得辐射槽缝的特性阻抗变低；金属地也是所述的微带馈线的接地面，微带馈线的一端是天线的端口，微带馈线的导带的另一端跨过辐射槽缝并伸展一段长度至终端，微带馈线的终端开路；微带馈线的导带有两部分构成，第一部分导带是从天线的端口到其刚刚跨越辐射槽缝的位置，微带馈线的导带的其余部分为第二部分导带。

改变第二部分导带的长度和宽度，可以改变天线的工作频率、工作频带的宽度和辐射槽缝的电长度。

改变加载电容的数量、容值和间距，改变相邻金属化过孔的间距，可以调节辐射槽缝的特性阻抗，可以改变天线的工作频率、工作频带的宽度和辐射槽缝的电长度。

电容并联加载到辐射槽缝的两个边缘，不仅使得槽缝传输线的特性阻抗降低至易于与馈电传输线匹配额，而且还降低了槽缝传输线的相速，使得半波长辐射槽缝的长度减小，实现辐射槽缝进而天线的小型化。电容加载的三极化槽缝天线的工作频率主要由辐射槽缝的谐振频率确定，但是金属地的尺寸、微带馈线导带在辐射槽缝的位置、第二部分导带的长度和宽度也可以对天线的工作频率和匹配程度进行调节。

有益效果：本发明的电容加载的三极化槽缝天线的有益效果是，该天线可以减小整个天线的电尺寸、实现小型化，同时还具有抑制天线的交叉极化、改善端口之间隔离，和减少金属地的遮挡的作用。

附图说明

图1为电容加载的三极化槽缝天线整体结构示意图。

图2为电容加载的三极化槽缝天线中单极化的电容加载天线的结构示意图。

图中有：介质基板1、金属地2、辐射槽缝3、微带馈线4、导带5、两端6、电容7、相交叉的部分8、其它部分9、端口10、第一部分导带11、第二部分导带12和单极化的电容加载天线13。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明所采用的实施方案是：电容加载的三极化槽缝天线包括三个相互垂直放置的单极化的电容加载天线13；每个单极化的电容加载天线13包括介质基板1、设置在介质基板1上的金属地2和辐射槽缝3、微带馈线4；介质基板1的一面是金属地2，介质基板1的另一面是微带馈线4的导带5；金属地2上有辐射槽缝3，辐射槽缝3的形状是矩形，辐射槽缝3位于金属地2的中心；辐射槽缝3的两端6短路；在辐射槽缝3除去与微带馈线4相交叉的部分8，有数个电容7并联跨接在辐射槽缝3的两个边缘，使得辐射槽缝3的特性阻抗变低；金属地2也是所述的微带馈线4的接地面，微带馈线4的一端是天线的端口10，微带馈线4的导带5的另一端跨过辐射槽缝3并伸展一段长度至终端，微带馈线4的终端开路；微带馈线的导带5有两部分构成，第一部分导带11是从天线的端口10到其刚刚跨越辐射槽缝3的位置，微带馈线的导带的其余部分为第二部分导带12。

改变第二部分导带12的长度和宽度，可以改变天线的工作频率、工作频带的宽度和辐射槽缝3的电长度。

改变加载电容7的数量、容值和间距，可以调节辐射槽缝3的特性阻抗，可以改变天线的工作频率、工作频带的宽度和辐射槽缝3的电长度。