技術領域

本發明屬于無線通信天線技術領域，特別是一種隔離度大、極化方向靈活可調、綜合性能好的共線全向圓極化收發天線陣。

背景技術

全向圓極化收發天線陣用于收發共用的通信系統。

現有收發共用天線的結構如中國發明專利申請“申請號：201610315381.1公開日： 2016.08.03”所述，包括利用同一副天線作為收發共用型結構，利用耦合器和電橋配合天線增加收發天線之間的隔離度。

天線對空間不同方向具有不同的輻射和接受能力，這就是天線的方向性，利用兩副不同的天線做收發裝置，它們之間的互相肯定不能忽視，所以通常情況下會選擇收發天線共用一副天線。

總之，現有收發共用天線存在的問題是：利用同一副天線作為收發很難實現雙極化的隔離，極化方式單一；收發天線多采用時分工作機制，難做到同頻同時工作，天線的后置電路模型復雜，需要額外設計。

發明內容

本發明的目的在于提供一種共線全向圓極化收發天線陣，隔離度大、極化方向靈活可調、綜合性能好。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種共線全向圓極化收發天線陣，包括同軸波導管、同軸波導管饋電底座、圓波導管和圓波導管饋電底座；所述同軸波導管下端與同軸波導管饋電底座上部相連，圓波導管下端與圓波導管饋電底座上部相連，所述同軸波導管上端與圓波導管饋電底座的下部相連。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：

1、隔離度高：本發明的同軸波導管和圓波導管加載的縫隙天線可分成獨立的兩個部分，對應的饋電部分也可以獨立設計制作，結構緊湊，便于安裝，組合安裝實現嵌套結構，收發天線利用兩副不同的天線，利用共線嵌套的物理結構，相互之間的影響較小，隔離度大，可以顯著的提高收發天線之間的隔離度。

2、極化方向靈活可調：本發明的收發天線在實現全向水平圓極化輻射的同時，還能改變縫隙對的傾斜方式，做成收發天線都是右旋極化或者左旋極化，亦可做成一個左旋極化，另外一個右旋極化的天線，兩幅天線相互獨立工作，極化方式靈活可調，同頻同時工作，利用效率高；3、綜合性能好：增加同軸波導管和圓波導管上縫隙單元里的縫隙組的數量可提高全向輻射的圓度，調整縫隙的中心距離實現在水平方向的軸比小于 3dB,并且控制單元的輻射量，確保整個陣列天線的效率在90％以上。天線的全向性能適合手機衛星通信，圓極化天線由于自身的抗干擾能力強，能夠接受任意極化形式的來波。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1是本發明共線全向圓極化收發天線陣的三維結構示意圖。

圖2是圖1中同軸波導管加載縫隙天線陣列的三維結構示意圖。

圖3是圖1中圓波導管饋電底座的三維結構示意圖。

圖4是圖1中同軸波導管饋電底座的三維結構示意圖。

圖5是圖1中圓波導管加載縫隙天線陣列的三維結構示意圖。

圖6是實施例中同軸波導管饋電底座的具體尺寸規格圖。

圖7是實施例中同軸波導管加載縫隙天線陣列的具體尺寸規格圖。

圖8是實施例中圓波導管饋電底座的具體尺寸規格圖。

圖9是實施例中圓波導管加載縫隙天線陣列的具體尺寸規格圖。

圖10是同軸波導管加載縫隙天線陣列采用HFSS進行仿真的S11圖。

圖11是圓波導管加載縫隙天線陣列采用HFSS進行仿真的S11圖。

圖12是金屬同軸加載縫隙天線陣列仿真得到的軸比隨仰角變化圖。

圖13是圓波導加載縫隙天線陣列仿真得到的軸比隨仰角變化圖。

圖14是金屬同軸加載縫隙天線陣列在10GHz頻率下的左旋和右旋圓極化H面的方向圖。

圖15是圓波導加載縫隙天線陣列在10GHz頻率下的左旋和右旋圓極化H面的方向圖。

圖16是金屬同軸加載縫隙天線陣列在水平面全向輻射的圓度圖。

圖17是圓波導加載縫隙天線陣列在水平面全向輻射的圓度圖。

圖18是金屬同軸加載縫隙天線陣列采用HFSS進行仿真計算出的效率隨頻率變化圖。

圖19是圓波導加載縫隙天線陣列采用HFSS進行仿真計算出的效率隨頻率變化圖。

圖20是金屬同軸加載縫隙天線陣列和圓波導加載縫隙天線陣列采用HFSS仿真 10GHz頻率下的隔離度。

圖中，1同軸波導管饋電底座，2同軸波導管，3圓波導管饋電底座，4圓波導管， 5同軸波導陣列，6圓波導陣列，7一分四功率分配器。

具體實施方式