[发明专利]水平面零向频扫天线在审

专利信息
申请号: 202310161544.5 申请日: 2023-02-23
公开(公告)号: CN115995684A 公开(公告)日: 2023-04-21
发明(设计)人: 吕文俊;冒小慧;季飞燕;张恒;顾珊珊;李小慧 申请(专利权)人: 南京邮电大学
主分类号: H01Q1/50 分类号: H01Q1/50;H01Q1/38;H01Q3/22
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 朱小兵
地址: 210003 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 水平面 天线
【说明书】:

发明公开了一种水平面零向频扫天线,属于天线与微波技术领域。本发明在任意介电常数的介质基板(1)上加载第一扇形贴片(1’)和第二扇形贴片(1”)。第一扇形贴片(1’)和第二扇形贴片(1”)的圆周处分别采用垂直短路壁与介质基板(1)连接。在第一扇形贴片(1’)上加载槽(2)、同轴馈电探针(3)和短路销钉(4),使天线前三个辐射模式被激发、扰动、聚合,并在水平面上对称地产生可随频率变化进行扫描的辐射零点;同时,通过增加第二扇形贴片(1”),实现水平面单方向的零向频扫功能。本发明实现的零向频扫天线扫描范围广、灵敏度高、体积小、剖面低且结构简单,在物联网的各种无线传感系统、测向系统以及抗干扰系统中有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种水平面零向频扫天线,属于天线与微波技术以及物联网领域。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展,干扰信号的频率范围扩大,电磁环境也在不断劣化。为了提升通信系统的可靠性和有效性,需对干扰信号进行定位、消除。传统的测向天线和抗干扰天线体积较大,结构复杂。随着6G时代的到来,通信频谱一方面将进一步向高频演进,另一方面也将分布占用较低频段。随着系统占用频段增加、设备密度增加,为了消除系统间干扰,需要研制各类小型化测向和抗干扰天线。

微带贴片天线是无线通信系统中应用最广泛的天线之一,然而普通微带贴片天线不具备辐射零向频率扫描功能,经过特殊设计的微带贴片天线也仅仅能够实现俯仰面内的零向频率扫描功能,无法实现水平面零向频率扫描功能。

发明内容

为解决上述问题,本发明提出一种新颖的水平面零向频扫天线设计方法,所得天线可在水平面产生随频率变化扫描的辐射零向。该辐射零向的扫描方向是单向的,零向频率扫描曲线的斜率可以是正数,也可以是负数。该天线体积小、结构简单、剖面低,便于制作实现,无需外加复杂的移相功分网络即可在水平面实现宽角度范围的零向频率扫描,在无线通信的测向系统、抗干扰系统中有广泛的应用前景。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:

一种水平面零向频扫天线,该天线包括介质基板,第一扇形贴片,第二扇形贴片;

所述第一扇形贴片和第二扇形贴片分别通过各自圆周处的垂直短路壁与介质基板连接,形成两个非封闭结构;

所述第一扇形贴片上设置有与介质基板相接的销钉;

所述第一扇形贴片上,从两条半径边缘处分别向内对称地开槽并且槽的长度大于等于0.25波长;

所述第一扇形贴片上设有与介质基板相接的同轴馈电结构,采用同轴馈电方式进行馈电。

进一步,所述第一扇形贴片的圆心角大于10°且小于等于150°,第二扇形贴片的圆心角大于30°且小于等于180°。

进一步,所述第一扇形贴片的半径大于等于0.8波长,第二扇形贴片的半径大于等于0.3波长,第一扇形贴片比第二扇形贴片的半径长0.25波长至0.75波长。

进一步,所述第一扇形贴片的中轴线与第二扇形贴片中轴线之间的夹角大于30°且小于180°。

进一步,所述第一扇形贴片的圆心与第二扇形贴片的圆心之间的距离大于等于0.01波长。

进一步,所述第一扇形贴片与第二扇形贴片的高度差大于等于0波长。

进一步,所述短路销钉位于所述第一扇形贴片的中轴线上,并且距离所述第一扇形贴片的圆心0.5波长。

进一步,所述同轴馈电结构位于所述第一扇形贴片的中轴线上。

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