[发明专利]一种基于开口谐振环加载的小型化特高频天线

说明书

本发明公开了一种基于开口谐振环加载的小型化特高频天线，包括：上层基板；下层基板；三个天线单元，旋转对称地设置在所述上层基板与下层基板之间；至少三个竖直基板，旋转对称地垂直设置在所述上层基板与下层基板之间；开口谐振环，分别印制在各个竖直基板的最大表面上，相邻竖直基板上的开口谐振环电连接；金属地板，印制在下层基板的上表面；馈电网络，印制在下层基板的下表面，用于接收特高频信号并产生幅度相同、相位依次相差120度的三路序列馈电信号；三根馈电探针，设置在所述上层基板与下层基板之间，用于将三路序列馈电信号分别馈送给三个天线单元。本发明具有尺寸小、成本低、便于组装等优点，可满足卫星通信领域的小型化、电特性好以及双频段应用。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种地面卫星接收天线，具体来说就是一种基于开口谐振环(SRR)加载的小型化特高频(UHF)三元序列馈电双频天线。

背景技术

卫星通信技术的应用主要体现在军用和民用(工农业生产)两个方面，无线通信技术的快速发展也使得卫星通信技术领域发展迅速。卫星通信接收和发射信号主要依靠天线来实现，而天线的尺寸主要由工作频率来决定，因此传统的特高频卫星通信天线一般都尺寸大、剖面高，难以满足现代卫星通信需求。[1]提出了一种三元序列馈电的特高频卫星接收天线，该天线采用序列馈电方式实现了圆极化辐射，并在有限的尺寸下实现了天线的小型化设计。但是该天线只工作在一个频段，无法满足多频段应用。[2]研究了一种用于超高频/特高频波段的小型化双频天线，同样是采用了序列馈电方式来实现圆极化波的辐射，并通过耦合馈电实现了双频谐振，满足了卫星通信领域的双频应用。但是该天线采用了四元序列馈电方式，馈电结构较复杂、天线体积相比三元序列馈电更大、天线成本更高。

[1]S.Liao and Q.Xue,Compact UHF Three-Element Sequential RotationArray Antenna for Satcom Applications,in IEEE Transactions on Antennas andPropagation,vol.65,no.5,pp.2328-2338,May 2017.

[2]S.Liao and Q.Xue,Miniaturized VHF/UHF Dual-Band CircularlyPolarized Four-Element Sequential-Rotation Array Antenna Based on AlternatelyOverlapped Bent Radiation-Coupled Dual-L Antenna Elements,in IEEETransactions on Antennas and Propagation,vol.66,no.9,pp.4924-4929,Sept.2018.

综上所述，现有技术存在的缺点：

1.传统特高频波段的卫星通信天线体积大、剖面高，无法满足现代卫星通信小型化、低剖面的技术需求。

2.二元序列馈电天线无法产生旋转对称的辐射方向图，三元序列馈电天线无法实现多频段应用，四元序列馈电天线馈电网络复杂、天线成本高。

3.现有的天线小型化技术主要依靠曲流技术和介质加载，而曲流技术小型化程度有限，介质加载对于天线的辐射性能影响太大。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供了一种基于开口谐振环加载的小型化特高频序列馈电天线，该天线采用体积较小的三元序列馈电方式来产生圆极化辐射，并通过加载开口谐振环来进一步实现天线尺寸的小型化设计。此外，开口谐振环在耦合后也会产生自身谐振，最终实现了双频谐振，以同时满足卫星通信的小型化、多频段应用需求。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现：

一种基于开口谐振环加载的小型化特高频天线，该天线包括：