[发明专利]一种极化方向可调的天线

说明书

本发明公开了一种极化方向可调的天线，包括介质基板，形成于介质基板上的交叉偶极天线、连接结构、磁电偶极子天线以及馈电结构；连接结构连接交叉偶极天线与馈电结构，连接结构用于切换交叉偶极天线的极化方向；磁电偶极子天线与交叉偶极天线间隔设置并受交叉偶极天线激励，磁电偶极子天线接地。本发明提供的一种极化方向可调的天线，通过控制连接结构来改变交叉偶极天线表面的电流分布，并利用交叉偶极天线作为馈源激励磁电偶极子天线,使天线的极化状态可在左旋圆极化、右旋圆极化、水平线极化、垂直线极化之间切换，实现了一种四种极化状态可调的天线，该天线结构简单、增益高以及辐射方向图稳定。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种极化方向可调的天线。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，天线在通信系统中的作用愈发重要。近些年来，极化可调天线由于其能够消除极化失配，提高通信系统稳定度等优点，得到了广泛的关注。

现有的极化可调天线大多数都是基于微带贴片天线和缝隙天线设计的，然而这两种天线的阻抗带宽和轴比带宽都很窄，无法满足当今无线通信系统宽带的要求，同时这两种天线的增益也不够高，无法满足电磁信号远距离传输的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种极化方向可调的天线，旨在解决现有技术中极化方向可调的天线有效带宽过窄、增益不高而无法满足通信系统的要求的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种极化方向可调的天线，所述极化方向可调的天线包括：

介质基板，形成于所述介质基板上的交叉偶极天线、连接结构、磁电偶极子天线以及馈电结构；

所述连接结构连接所述交叉偶极天线与所述馈电结构，所述连接结构用于切换所述交叉偶极天线的极化方向；

所述磁电偶极子天线与所述交叉偶极天线间隔设置并受所述交叉偶极天线激励，所述磁电偶极子天线接地。

可选地，所述介质基板包括第一表面和第二表面，所述连接结构包括分别设置于所述第一表面的中心位置和所述第二表面的中心位置的两个连接单元；

所述交叉偶极天线包括设置于所述第二表面的两对矩形辐射贴片，四个所述矩形辐射贴片呈十字型排布在所述连接单元的外周边；

两个所述连接单元分别将所述两对矩形辐射贴片连接于所述馈电结构。

可选地，所述磁电偶极子天线包括设置于所述第二表面的四个辐射贴片和设置于与所述第二表面同侧的四个金属柱，所述四个金属柱的一端分别与所述四个辐射贴片连接以支撑所述介质基板，所述四个金属柱的另一端均接地；

所述四个辐射贴片围绕着所述连接单元对称排布。

可选地，每个所述连接单元各自包括连接所述馈电结构的中心贴片、第一圆弧贴片、第二圆弧贴片、第一电控开关、第二电控开关以及第三电控开关；

所述第三电控开关连接所述第一圆弧贴片和所述第二圆弧贴片以形成一具有开口的开环结构，所述开环结构间隔环设于所述中心贴片周围，所述开环结构的两端分别连接两个所述矩形辐射贴片；

所述第一电控开关和所述第二电控开关设置于所述开环结构与所述中心贴片所形成的间隙之间。

可选地，所述第一表面的开环结构的两端分别延伸形成两个矩形连接部；

所述介质基板中设置有两排金属化通孔，两排金属化通孔分别连接所述两个矩形连接部分与所述位于所述第二表面的两个矩形辐射贴片。

可选地，所述极化方向可调的天线还包括设置于所述介质基板第一表面的多个直流馈线和分别设于所述两个连接单元中的两组贴片电感，每组贴片电感均包括三个贴片电感；