[发明专利]一种全向圆极化的倒F天线

说明书

本发明公开了一种全向圆极化的倒F天线，包括天线、匹配枝节、馈电端口、金属地板及介质基板，所述天线包括第一环形倒L天线与第二环形倒L天线设置于介质基板的两侧，且所述第一环形倒L天线与第二环形倒L天线均为倒L型，所述匹配枝节分别与第一环形倒L天线和馈电端口连接，且设置于金属底板的上方。本发明具有结构简单、轻量化、小型化、低成本、保持稳定的全向圆极化辐射特性，适用于各种不同的终端应用环境。

技术领域

本发明涉及射频通信技术领域，更具体地说，它涉及一种全向圆极化的倒F天线。

背景技术

天线作为射频通讯系统的最前端，其性能极大地影响了整个系统的实现效果。同时，天线常被称作定制件，需要根据具体的应用环境进行特定的设计，从而满足特定的目标需求。在卫星通信、遥感遥测以及电子侦察等领域，全向圆极化天线被广泛应用于移动终端设备。一方面，全向辐射特性可以使终端与不同方位的目标保持稳定通信。另一方面，圆极化辐射特性可以克服大气层的法拉第极化旋转效应，也可以减小由障碍物引起的多径传输干扰效应。因此，研究全向圆极化天线具有较高的经济价值。

基于工作原理，传统的全向圆极化天线可以分为三类。第一类，采用多个定向圆极化天线单元的组合，每个圆极化天线单元(如贴片单元)的辐射主瓣覆盖一定的角度，再利用多个单元按照一定的方式组合起来，从而实现全向圆极化辐射。但该方案需要引入较多的天线单元和复杂的馈电网络，增加了天线的设计难度、成本、体积和重量，从而使得该方案的应用价值大大缩减。第二类，利用具有全向辐射特性的天线，通过加载寄生单元、圆极化器等，实现圆极化全向辐射。全向天线辐射出的水平/垂直极化波，通过外面加载的寄生单元或圆极化器，将单一线极化波分解成幅度相等、极化正交、相位相差90°的两个线极化波分量，从而激励起全向圆极化波。该方案需要精心设计圆极化器，并且需要较高的剖面，而且轴比带宽较窄，因此实际应用价值并不高。第三类，利用磁电偶极子组合，平行放置的磁偶极子和电偶极子具有相同形状的全向方向图，且两者的极化正交，再利用馈电结构对两者进行90°相位差的信号激励，从而实现全向圆极化。至今为止，利用该原理设计的天线大都基于“环天线-偶极子”模型，但设计的天线结构复杂、体积大，不利于应用在愈加小型化、轻量化、低成本的终端设备中。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种全向圆极化的倒F天线，该天线及馈电结构简单、轻量化、小型化、低成本、保持稳定的全向圆极化辐射特性，适用于各种不同的终端应用环境。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种全向圆极化的倒F天线，包括：天线、匹配枝节、馈电端口、金属地板及介质基板，所述天线包括第一环形倒L天线与第二环形倒L天线设置于介质基板的两侧，且所述第一环形倒L天线与第二环形倒L天线均为倒L型，所述匹配枝节分别与第一环形倒L天线和馈电端口连接，且设置于金属底板的上方。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述第一环形倒L天线与第二环形倒L天线呈平行设置。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述第二环形倒L天线单独馈电，激励所述第一环形倒L天线与金属底板，从而组合成一对平行的，且两者间形成90°相位差的磁电偶极子。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述第一环形倒L天线的长度为四分之一波长，所述金属底板的尺寸小于波长。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述馈电端口对具有短路枝节的第二环形倒L天线单元进行馈电。

与现有技术相比，本发明提供了全向圆极化的倒F天线及通信设备，具备以下有益效果：

1、本发明采用的“环形倒L天线-小地板”模型极大地减小了天线的体积，且仅需要对其中一个倒L天线馈电，其匹配只需通过一个简易短路枝节即可实现

2、本发明天线及馈电结构简单、轻量化、小型化、低成本、保持稳定的全向圆极化辐射特性，适用于各种不同的终端应用环境。