寸。
[0043]在本實(shí)施方式中,為了實(shí)現(xiàn)天線的圓極化,采用雙饋法和四饋法相結(jié)合來實(shí)施。雙饋法通過輸出兩個幅度相等,相位相差90°的兩支路對輻射片饋電,激發(fā)兩個正交工作模式,達(dá)到圓極化工作條件。四饋法通過四個饋電采用不同的相移進(jìn)行相互補(bǔ)償,從而可以提高阻抗帶寬和圓極化帶寬,抑制交叉極化,提高軸比性能。
[0044]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,采用了雙饋法和四饋法相結(jié)合的方式來實(shí)施。S卩,第一輻射片13和第二輻射片14中的任意一個采用雙饋法,而另一個采用四饋法。例如,第一輻射片13采用雙饋法,第二輻射片14采用四饋法,或者第一輻射片13采用四饋法,第二輻射片14米用雙饋法。
[0045]在圖1、2、3所示的實(shí)施例中,第一輻射片13采用了雙饋法,從而具有分別位于第一輻射片13的水平對稱軸和垂直對稱軸上的第一饋電部15、第二饋電部16,而第二輻射片14采用了四饋法,從而具有分別位于第二輻射片14的水平對稱軸上的第三饋電部17a、第四饋電部17b和位于垂直對稱軸上的第五饋電部18a和第六饋電部18b。具體地,參考圖3,圖3示出本實(shí)用新型一實(shí)施例的天線的饋電部示意圖。
[0046]第一饋電部15、第二饋電部16可輸入待發(fā)送的信號,或者輸出已接收的信號。同樣地,第三饋電部17a、第四饋電部17b、第五饋電部18a和第六饋電部18b可輸入待發(fā)送的信號,或者輸出已接收的信號。
[0047]如圖3中所不,第一福射片13具有水平對稱軸Xl和垂直對稱軸Y1,第二福射片14具有水平對稱軸X2和垂直對稱軸Y2。參考圖3所示,作為特定實(shí)例,水平對稱軸XI,X2位于同一直線上,且垂直對稱軸Y1,Y2位于同一直線上。換言之,第二輻射片14的中心點(diǎn)在第一輻射片13上的投影與第一輻射片13的中心點(diǎn)重合,并且第二輻射片14的水平對稱軸和垂直對稱軸在第一福射片13上的投影分別與第一福射片13的水平對稱軸和垂直對稱軸重合。
[0048]對于第一輻射片13而言,第一饋電部15和第二饋電部16需要其中一個位于水平對稱軸Xl上,而另一個位于垂直對稱軸Yl上,如圖3所示。對于第二輻射片14而言,第三饋電部17a、第四饋電部17b需要位于水平對稱軸X2或垂直對稱軸Y2上,而第五饋電部18a、第六饋電部18b需要位于正交的另一對稱軸上。圖3示出了第三饋電部17a、第四饋電部17b位于水平對稱軸X2上,而第五饋電部18a、第六饋電部18b位于垂直對稱軸Y2上。特別地,第三饋電部17a、第四饋電部17b需要關(guān)于垂直對稱軸Y2對稱,而第五饋電部18a、第六饋電部18b需要關(guān)于水平對稱軸X2對稱。當(dāng)然,如果第三饋電部17a、第四饋電部17b位于垂直對稱軸Y2上,而第五饋電部18a、第六饋電部18b位于水平對稱軸X2上,則第三饋電部17a、第四饋電部17b需要關(guān)于水平對稱軸X2對稱,而第五饋電部18a、第六饋電部18b需要關(guān)于垂直對稱軸Y2對稱。第三饋電部17a、第五饋電部18a、第四饋電部17b、第六饋電部18b通過依次相差90°相位的激勵信號完成圓極化。
[0049]在形狀設(shè)計上,第一基板11和第二基板12優(yōu)選為矩形,當(dāng)然,也可以是其它形狀。第一輻射片13、第二輻射片14優(yōu)選為圓形。當(dāng)然可以理解,第一輻射片13和第二輻射片14還可以是其他形狀。不過,第一輻射片13和第二輻射片14優(yōu)選為形狀相同。較優(yōu)地,第一輻射片13的尺寸小于第一基板11的尺寸,第二輻射片14的尺寸小于第二基板12的尺寸。第一輻射片13的尺寸最好大于第二輻射片14的尺寸,圖1示出第一輻射片13的尺寸大于第二輻射片14的尺寸的實(shí)例,從而以確保第一輻射片13輻射出的信號不被位于其上的第二輻射片14所遮擋。
[0050]進(jìn)一步,第一基板11和第二基板12內(nèi)可具有人造微結(jié)構(gòu),例如導(dǎo)電微結(jié)構(gòu)?;鍍?nèi)的人造微結(jié)構(gòu)可以是具有一定幾何圖形的平面或立體結(jié)構(gòu),且可以水平和/或豎直地放置在基材內(nèi),也稱為超材料微結(jié)構(gòu)。通過在基板內(nèi)設(shè)置人造微結(jié)構(gòu),可以改變基板的介電常數(shù),從而適合提供具有不同介電常數(shù)的基板。作為特定實(shí)例,人造微結(jié)構(gòu)的形狀可包括工字形、十字形、雪花形、或者斷開的口字型。在尺寸上,第一基板11的厚度可小于第二基板12的厚度。
[0051]本實(shí)施例的天線被設(shè)計為具有雙頻發(fā)送和接收能力。為此,第一至第六饋電部各自電性絕緣,以分別將待發(fā)送的頻段信號輸入到各自的組合單元中,或者將已接收的信號從各自的組合單元中輸出。
[0052]優(yōu)選地,第一饋電部15、第二饋電部16是同軸饋電部。類似地,第三饋電部17a、第四饋電部17b、第五饋電部18a、第六饋電部18b優(yōu)選為同軸饋電部。采用同軸饋電的方式,降低了饋電結(jié)構(gòu)的干擾。
[0053]在本實(shí)施例中,第一基板11、第二基板12、第一輻射片13和第二輻射片14可均為平面。但是,本實(shí)用新型并不局限于此,在其他實(shí)施例中,第一基板11、第二基板12、第一輻射片13和第二輻射片14可均為弧面,例如凸面形狀或凹面形狀。第一基板11、第二基板
12、第一輻射片13和第二輻射片14可具有相同的曲率,從而這些結(jié)構(gòu)層11-14之間因其相似的三維形狀而貼合。在該實(shí)施例中,通過第一基板11、第二基板12、第一輻射片13和第二輻射片14可以是共形的凹面形狀或凸面形狀,這樣一來,可以使得該天線設(shè)計更加緊湊,減小平面尺寸,通過這種曲面的共形設(shè)計還能增加天線的輻射面積,輻射能量集中,進(jìn)而提高天線的增益以及擴(kuò)寬覆蓋范圍。
[0054]圖5示出了圖1中的天線的電壓駐波比曲線圖。圖6示出了圖1中的天線的增益曲線圖。圖7示出了圖1中的天線的軸比曲線圖,參考圖7,本實(shí)用新型實(shí)施例的天線可以在±50°范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)軸比小于等于6。結(jié)合圖5至圖7,可知本實(shí)用新型中的天線可以產(chǎn)生兩個圓極化的頻段。
[0055]現(xiàn)有技術(shù)中,需要使用兩個天線或者甚至更多個天線來構(gòu)成雙頻段或者多頻段圓極化天線,因此,在后端信號處理時,通常需要兩套或者甚至更多套信號處理裝置來分別進(jìn)行信號的處理,這樣很明顯就增加了設(shè)備的體積、重量和成本。
[0056]但是,通過本實(shí)用新型的天線設(shè)計,以及圖5至圖7的實(shí)際效果圖來看,單個輻射片就能實(shí)現(xiàn)圓極化效果,而且也具備雙頻段、高增益以及軸比性能好的優(yōu)點(diǎn)。
[0057]圖4示出本實(shí)用新型一實(shí)施例的天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖4所示,本實(shí)施例的天線系統(tǒng)包括圖1所示實(shí)施例的天線10、合路器20、第一功分器22、第二功分器24以及饋電端口 30。合路器20的第一端連接饋電端口 30,合路器20的第二端連接第一功分器22的第一端,合路器20的第三端連接第二功分器24的第一端,第一功分器22的第二端連接輻射片1a的第一饋電部15,第一功分器22的第三端通過90°移相器連接輻射片1a的第二饋電部16。第二功分器24的第二端連接輻射片1b的第三饋電部17a,第二功分器24的第三端通過90°移相器連接輻射片1b的第五饋電部18a,第二功分器24的第四端通過180°移相器連接輻射片1b的第四饋電部17b,第二功分器24的第五端通過270°移相器連接輻射片1b的第六饋電部18b。
[0058]在圖1-3中的第一輻射片13采用雙饋法,而第二輻射片14采用四饋法的實(shí)施例中,圖4中的輻射片1a對應(yīng)于圖1-3中的第一輻射片13,輻射片1b對于于圖1_3中的第二輻射片14。容易理解,在第一輻射片13采用四饋法,而第二輻射片14采用雙饋法的實(shí)施例中,圖4中的輻射片1a對應(yīng)于圖1-3中的第二輻射片14,輻射片1b對于于圖1_3中的第一福射片13。
[0059]合路器20 —方面是將輸入激勵信號分成多頻段的信號,分別輸出到對應(yīng)的功分器22、24。此時合路器亦可稱為分路器,相應(yīng)地,天線系統(tǒng)處于發(fā)射信號的狀態(tài)。合路器20另一方面是將多頻段的接收信號合路到一個饋電端口,此時天線系統(tǒng)處于接收信號的狀態(tài)。舉例來說,本實(shí)施例中合路器20 —方面負(fù)責(zé)將饋電端口 30提供的激勵信號的第一頻段輸出到第一功分器22,將激勵信號的第二頻段輸出到第二功分器24。合路器20另一方面負(fù)責(zé)將分別來自各個功分器22、24頻段信號組合到在一起后輸出給饋電端口 30。舉例來說,第二頻段的頻率可以高于第一頻段,形成高頻和低頻的配合。
[0060]第一功分器22負(fù)責(zé)將一個頻段的信號分成兩路