[发明专利]一种四元双极化的双层分枝微带天线阵

说明书

本发明公开了一种四元双极化的双层分枝微带天线阵，属于导航技术领域，包括四元容抗匹配嵌入式贴片、四元双极化贴片、微带分枝激励片、双极化同轴馈电激励柱、底层金属接地板、微带线馈电激励片和极化端口；底层金属接地板设在第二基板的底部，所述极化端口设有四组，每组两个，四组极化端口分别靠近第二基板的四角，底层金属接地板上设有与极化端口位置对应的通孔，所述极化端口的底部设在所述通孔中，顶部设有延伸至第一基板顶部的双极化同轴馈电激励柱；双极化同轴馈电激励柱的顶部设有微带线馈电激励片，两个相邻的微带线馈电激励片共同连接一个四元双极化贴片，微带线馈电激励片和四元双极化贴片的连接处还设有微带分枝激励片。

技术领域

本发明公开了一种四元双极化的双层分枝微带天线阵，属于导航技术领域。

背景技术

“低耦合小型化传感器天线阵”一直以来都是天线领域研究的热点和难点。在移动终端设备中(WLAN、移动电话、蓝牙设备、或是笔记型计算机等等)，天线都是其中的重要组件，其完成能量转换和电磁波的定向辐射。随着物联网的兴起，使用1.575GHz频段的GPS导航无线基站电子产品越来越多，对小型化和抗干扰性的天线提出了更高的要求。

微带天线因其体积小、重量轻、制造工艺简单，并且与PCB板共形的特点，极易完成传输或接收发射数据及信息，提高无线传输的可靠度。微带天线在无机械结构或其它连接设备的情况下，可等效为一个谐振腔，在谐振频段有较高的价值。现有无线移动终端设备通常采用多根射频天线工作，然而一些重要指标(如天线的尺寸、带宽、增益等)却受到固定尺寸下的增益极限和带宽极限等物理原理的限制，使得射频天线的小型化技术难度逐渐增加，并且射频电磁场分布的复杂性，逼近物理极限值成为巨大的技术难题，并且小型化的双单元间距小于半个波长时极易产生耦合干扰，导致天线方向图畸变，恶化天线的性能。因此，在不改变天线尺寸的前提下，如何设计一款低耦合、高隔离度的天线，已成为亟待解决的问题。

CN202010845032.7公开了同心半圆环微带天线，单极子单元的结构相比较为简单，满足1.575GHz GPS传感器需求；CN202797265U公开了单圆环小型微带天线，本发明则采用圆形分枝贴片天线设计，通过多元天线设计将极大增加天线阵增益。

现有技术存在的问题为：多数移动终端的无线通讯设备采用多根射频天线组成阵列。然而这种阵列的一些重要指标(如天线阵的尺寸、带宽、增益等)却受到基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益极限和带宽极限等)，并且传统N元射频天线阵只能提供N倍的自由度来调控阵列波束，严重受限于阵列个数，这使得传统天线阵的设计需要增加阵元的个数。

发明内容

本发明公开了一种四元双极化的双层分枝微带天线阵，以解决现有技术中，智能天线阵谐振损耗增大，成本高的问题。

一种四元双极化的双层分枝微带天线阵，包括第一基板和第二基板，所述第一基板设在第二基板顶部，还包括四元容抗匹配嵌入式贴片、四元双极化贴片、微带分枝激励片、双极化同轴馈电激励柱、底层金属接地板、微带线馈电激励片和极化端口；

底层金属接地板设在第二基板的底部，所述极化端口设有四组，每组两个，四组极化端口分别靠近第二基板的四角，底层金属接地板上设有与极化端口位置对应的通孔，所述极化端口的底部设在所述通孔中，顶部设有延伸至第一基板顶部的双极化同轴馈电激励柱；

双极化同轴馈电激励柱的顶部设有微带线馈电激励片，两个相邻的微带线馈电激励片共同连接一个四元双极化贴片，微带线馈电激励片和四元双极化贴片的连接处还设有微带分枝激励片。

优选地，所述四元双极化贴片包括四元圆形贴片和两个正交矩形贴片，正交矩形贴片一端连接四元圆形贴片，另一端连接微带线馈电激励片，微带分枝激励片垂直连接正交矩形贴片。

优选地，连接同一个四元圆形贴片的两个正交矩形贴片互相垂直。

优选地，微带分枝激励片和四元双极化贴片与其靠近的第二基板的角设在两个双极化同轴馈电激励柱的异侧。