圆极化天线单元及其阵列的制作方法

1.本发明涉及天线技术领域，尤其是涉及一种圆极化天线单元及其阵列。


背景技术：

2.圆极化是指当由天线生成的电磁波离开天线通过空间传播时电场和磁场不断旋转同时保持它们各自的正交性的现象。使用圆极化天线做发射时，如果用线极化天线作接收天线，则任意方向的线极化都能接收到电平值，不会出现在线极化和线极化正交时接收不到电平值的情况，同时具有宽波束角轴比和低馈电损耗。这些特性使得圆极化天线在无线通信、雷达监测、卫星通信等领域得到广泛应用。
3.当前大扫描角圆极化天线的性能要求日趋苛刻，而在相同物理尺寸下，天线的性能受限于电磁场理论极限值，低馈电损耗、高方向图性能的圆极化天线单元成为提升大扫描角天线阵性能的一种途径。然而，现有的两馈点方案圆极化天线存在宽波束角轴比性能恶化现象，无法满足大扫描角圆极化轴比性能。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种圆极化天线单元及其阵列，旨在解决现有的两馈点圆极化天线单元的宽波束角轴比性能有待提高的技术问题。
5.第一方面，本技术提供了一种圆极化天线单元，所述圆极化天线单元包括：
6.支撑结构；
7.辐射模块，所述辐射模块安装于所述支撑结构，所述辐射模块具有两个馈点；
8.馈电模块，所述馈电模块安装于所述支撑结构，所述馈电模块通过两个所述馈点与所述辐射模块耦合和/或电连接，以使所述辐射模块发射圆极化波；
9.电流微扰结构，所述电流微扰结构的一端接地，所述电流微扰结构的另一端与所述辐射模块耦合，以调整所述辐射模块的不平衡接地电流。
10.在其中一个实施例中，所述辐射模块包括第一基板和辐射体，所述第一基板安装于所述支撑结构，所述第一基板具有沿所述第一基板的厚度方向相对设置的第一表面和第二表面，所述辐射体设置于所述第一表面，所述辐射体设有两个所述馈点，所述馈电模块与两个所述馈点分别耦合或电连接。
11.在其中一个实施例中，所述馈电模块位于所述第二表面远离所述第一表面的一侧，所述第一基板对应两个所述馈点设置两个第一开孔，所述第一开孔贯穿所述第一基板。
12.在其中一个实施例中，所述第二表面设置有与两个所述第一开孔对应的耦合片，所述耦合片与所述馈电模块电连接。
13.在其中一个实施例中，所述第一开孔在所述第一基板的厚度方向上的正投影落在所述耦合片在所述第一基板的厚度方向上的正投影内。
14.在其中一个实施例中，所述电流微扰结构包括接地导电件和第一耦合结构，所述第一耦合结构设置于所述第一表面，所述第一耦合结构与所述辐射体耦合，所述接地导电
件的一端与所述第一耦合结构电连接，所述接地导电件的另一端接地。
15.在其中一个实施例中，所述电流微扰结构还包括第二耦合结构，所述第二耦合结构设置于所述第二表面，所述第一基板设有与所述第二耦合结构位置相对应的第二开孔，以供所述接地导电件穿过所述第二开孔分别与所述第一耦合结构和所述第二耦合结构电连接。
16.在其中一个实施例中，在所述第一基板的厚度方向的正投影中，所述第一耦合结构位于所述辐射体的几何中心。
17.在其中一个实施例中，所述馈电模块包括第二基板和馈电电路，所述馈电电路设置于所述第二基板，所述馈电电路包括微带电桥，所述微带电桥用于产生两个幅度相等、相位相差90
°
的正交信号，并分别发送至两个所述馈点。
18.在其中一个实施例中，所述支撑结构为反射腔体，所述反射腔体的顶部具有开口，所述辐射模块安装于所述开口处，所述馈电模块安装于所述反射腔体的内部。
19.第二方面，本技术提供了一种圆极化天线阵列，所述圆极化天线阵列包括多个上述任一项所述的圆极化天线单元，多个所述圆极化天线单元分为n组，n组所述圆极化天线单元沿第一方向间隔分布，每组所述圆极化天线单元绕所述第一方向间隔分布。
20.本发明的有益效果：本发明的提供了圆极化天线单元及其阵列，馈电模块用于产生两个正交信号，两个正交信号分别通过两个馈点传输至辐射模块，以使辐射模块发射圆极化波，实现通信功能，同时，接地的电流微扰结构与辐射模块耦合，能够调整辐射模块的不平衡接地电流的大小及方向，从而平衡辐射模块的各个方向及位置的电流大小，提升了宽波束角轴比性能，解决了现有的两馈点圆极化天线单元的宽波束角轴比性能有待提高的技术问题，且结构简单，可生产性高。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例提供的圆极化天线单元的结构示意图；
23.图2为图1中的圆极化天线单元的剖视图；
24.图3为实施例提供的圆极化天线单元的爆炸视图；
25.图4为实施例中的圆极化天线单元的宽波束角轴比性能图；
26.图5为实施例中的圆极化天线单元的驻波比带宽图；
27.图6为实施例中的圆极化天线单元沿第一基板的厚度方向的正投影视图；
28.图7为实施例提供的圆极化天线单元省略第一基板和辐射体后的结构示意图；
29.图8为实施例提供的圆极化天线单元省略支撑结构后的结构示意图；
30.图9为实施例中的圆极化天线阵列的结构示意图。
31.其中，图中各附图标记：
32.10、圆极化天线单元；20、安装座；
33.100、支撑结构；110、反射腔体；111、开口；120、连接柱；
34.200、辐射模块；201、馈点；210、第一基板；211、第一表面；212、第二表面；213、第一开孔；214、第二开孔；215、凸耳；220、辐射体；221、第三开孔；222、第四开孔；230、耦合片；
35.300、馈电模块；310、第二基板；320、馈电电路；330、探针；340、绝缘套；
36.400、电流微扰结构；410、接地导电件；420、第一耦合结构；430、第二耦合结构；
37.500、紧固件。
具体实施方式
38.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.轴比为电场的正交分量之比。圆极化场由等幅度的两个正交的电场分量组成。例如，如果电场分量的幅度为不相等或几乎相等，则结果为椭圆极化场。轴比是通过对沿第一方向的第一电场除以与第一电场正交的第二电场取对数来计算出的。轴比是圆极化天线的一个重要的性能指标，它代表圆极化的纯度，轴比不大于3db的带宽，定义为天线的圆极化带宽。它是衡量天线单元10对不同方向的信号增益差异性的重要指标。
43.请参考图1至图3，本技术提供的一种圆极化天线单元10(下称“天线单元10”)，包括支撑结构100、辐射模块200、馈电模块300和电流微扰结构400。
44.辐射模块200安装于支撑结构100，辐射模块200具有两个馈点201。馈电模块300安装于支撑结构100，馈电模块300通过两个馈点201与辐射模块200耦合和/或电连接，以使辐射模块200发射圆极化波。电流微扰结构400的一端接地，电流微扰结构400的另一端与辐射模块200耦合，以调整辐射模块200的不平衡接地电流。
45.其中，馈电模块300用于产生两个正交信号，两个正交信号分别通过两个馈点201直接电连接或耦合到辐射模块200，经辐射模块200向外发射圆极化波，实现通信功能，同时，接地的电流微扰结构400与辐射模块200耦合，能够调整辐射模块200的不平衡接地电流的大小及方向，从而平衡辐射模块200的各个方向及位置的电流大小，提升了宽波束角轴比
性能(参见图4)，解决了现有的两馈点201的天线单元10的宽波束角轴比性能有待提高的技术问题，且结构简单，可生产性高。
46.传统的两馈点201方案只能在-40
°
～+40
°
范围内轴比低于3db，如果要提升宽波束角轴比性能，通常采用四馈点201方案，但是四馈点201方案需要两级馈电，导致馈电损耗，结构更加复杂。结合图4，本技术提供的两馈点201方案的天线单元10，在横坐标取值-60
°
～+60
°
之间，纵坐标表示的轴比低于3db，只需要两个馈点201，只需一级馈电，便能提升了宽波束角轴比性能，达到了四馈点201方案的同等宽波束轴比性能，且相比四馈点201方案结构简单、生产性高、稳定性高、馈电损耗小增益高。
47.在一些实施例中，结合图1至图3，支撑结构100为反射腔体110，馈电模块300安装于反射腔体110的内部。如此，支撑结构100为腔体结构，保护位于反射腔体110内部的馈电模块300，同时馈电模块300位于反射腔体110的内部，不占用反射腔体110的外部空间，天线单元10在反射腔体110的外部的结构少，有效减少天线单元10所占外部空间，减小天线单元10的尺寸，有利于应用该天线单元10的电子设备小型化，也有利于该天线单元10的安装、运输及存储。
48.可选地，反射腔体110的顶部具有开口111，辐射模块200安装于开口111处。辐射模块200外露于反射腔体110的外部，能够无遮挡地向外发射圆极化波，有利于提升天线单元10正向辐射性能。
49.具体地，反射腔体110的一侧敞口形成开口111，使得开口111面积最大化，增大辐射模块200与外部空间的接触面积。例如，结合图3，反射腔体110的外形呈圆柱形，反射腔体110的顶部敞开形成开口111。
50.可以理解，在其他实施例中，反射腔体110的开口111可以位于一侧的局部，不占据整个侧面，或者，反射腔体110的开口111位于反射腔体110的两个侧面。反射腔体110的外形可以是长方体、圆台或棱台。开口111的形状可以是圆形、也可以是多边形、椭圆形或不规则形。
51.具体地，反射腔体110为金属腔体，能够反射未被辐射体220发出去的信号，使其进一步提高辐射效率，有效减小天线背瓣能量，进一步提升天线单元10正向辐射性能。
52.例如，反射腔体110为钢制腔体、铜制腔体、铁质腔体或铝制腔体。
53.可以理解，在其他实施例中，反射腔体110还可以是塑料腔体或陶瓷腔体。
54.可以理解，支撑结构100除了是腔体结构，还可以是板状结构或支架结构等，支撑结构100用于为辐射模块200、馈电模块300和电流微扰结构400提供支撑即可。例如，支撑结构100为板状结构，辐射模块200安装于板状结构的顶部，馈电模块300和电流微扰结构400分别安装于板状结构的相对两侧。
55.在一些实施例中，辐射模块200在开口111的正投影可以大于开口111的面积，也可以等于或小于开口111的面积，可以覆盖整个开口111，也可以覆盖开口111的部分。
56.在一些实施例中，结合图1和图3，辐射模块200包括第一基板210和辐射体220。第一基板210安装于支撑结构100，第一基板210具有沿第一基板210的厚度方向相对设置的第一表面211和第二表面212，辐射体220设置于第一表面211，辐射体220设有两个馈点201，馈电模块300与两个馈点201分别耦合或电连接。换言之，馈电模块300产生的两个正交信号直接传输或耦合至两个馈点201，两个馈点201可以是直接传输，也可以是耦合到辐射体220，
辐射体220再将两个正交信号向外辐射出去。辐射体220位于第一表面211，其面积大，能够提升天线单元10的正向辐射性能。
57.可选地，辐射体220印刷设置于第一表面211，可生产性高。即，第一基板210为印刷电路板，辐射体220通过图形转移形成于第一基板210上。可以理解，在其他实施例中，辐射体220可以采用粘接或焊接等方式固定在第一表面211。
58.可选地，辐射体220的外径为1/2介质波长。
59.可选地，第一基板210安装于反射腔体110，并覆盖反射腔体110的开口111。第一表面211朝向反射腔体110的外部，使得辐射体220能够无遮挡地向外辐射圆极化波，第二表面212朝向反射腔体110的内部。
60.具体地，第一基板210粘接、焊接或通过紧固件500安装于反射腔体110。
61.在一种可能的实施例中，结合图1和图3，第一基板210的尺寸和反射腔体110的开口111的尺寸相适配，第一基板210通过紧固件500固定在反射腔体110上。具体地，支撑结构100还包括设置在反射腔体110的外侧壁的连接柱120，第一基设有与连接柱120相对应的凸耳215，紧固件500穿设于凸耳215和连接柱120内，将第一基板210固定在反射腔体110上。连接柱120位于反射腔体110的外部，不占用反射腔体110的内部空间，紧固件500也不会对反射腔体110的内部信号传输造成干扰。可选地，反射腔体110和连接柱120一体成型。可选地，连接柱120的数量可以为一个或多个，多个连接柱120沿反射腔体110的周向间隔分布。例如，在图1示出的具体实施例中，多个连接柱120绕第一基板210的厚度方向均匀间隔分布，相对应地，多个凸耳215绕第一基板210的厚度方向均匀间隔分布。
62.在其中一个实施例中，结合图3，馈电模块300位于第二表面212远离第一表面211的一侧，第一基板210对应两个馈点201设置两个第一开孔213，第一开孔213贯穿第一基板210。即，馈电模块300和辐射体220分别位于第一基板210的两侧，第一基板210做开孔处理，从而馈电模块300通过第一开孔213以耦合方式与馈点201连接，拓展了天线单元10的驻波比带宽。
63.具体地，第二表面212设置有与两个第一开孔213对应的耦合片230，耦合片230与馈电模块300电连接。如此，馈电模块300与耦合片230电连接，耦合片230与馈点201耦合馈电，增加耦合级数，进一步拓展了驻波比带宽。结合图5，本技术提供的天线单元10，在频率2.07ghz～2.67ghz范围内实现宽带匹配，近600mhz的绝对带宽。
64.具体地，馈点201在第一基板210的厚度方向的正投影覆盖第一开孔213在第一基板210的厚度方向的正投影，以提高耦合强度。可选地，馈点201和第一开孔213均为圆形，进一步地，馈点201和第一开孔213的直径相等。
65.可以理解，在其他实施例中，馈点201的正投影可以覆盖第一开孔213的全部正投影，也可以覆盖第一开孔213的部分正投影。馈点201的外径可以大于、等于或小于第一开孔213的孔径。
66.具体地，馈点201的直径为1.0mm～1.6mm，可选为1.0mm、1.2mm、1.4mm或1.6mm。第一开孔213的孔径为1.0mm～1.6mm，可选为1.0mm、1.2mm、1.4mm或1.6mm。
67.具体地，第一开孔213在第一基板210的厚度方向上的正投影落在耦合片230在第一基板210的厚度方向上的正投影内，增加了耦合片230和馈点201之间的耦合强度。可选地，耦合片230的直径比第一开孔213的孔径的大1mm～4mm，具体数值可为1mm、2mm、3mm或
4mm。可选地，耦合片230的直径为2mm～5mm，具体数值可为2mm、3mm、4mm或5mm。
68.在一种可能的示例中，馈点201与辐射体220之间耦合方式连接，增加耦合级数。馈电可选择以贴片的方式粘接在第一基板210上。辐射体220具有第三开孔221，馈点201位于第三开孔221中，馈点201与第三开孔221的孔壁之间具有间隙。间隙的大小可选为0.5mm～1mm，具体数值可为0.5mm、0.6mm、0.8mm或1mm。可选地，第三开孔221的孔径为2.0mm～3.0mm，可选为2.0mm、2.2mm、2.6mm或3.0mm。
69.可选地，第三开孔221在第一基板210的厚度方向上的正投影落在耦合片230在第一基板210的厚度方向上的正投影内，以提高耦合强度。换言之，耦合片230的直径大于第三开孔221的孔径。可选地，耦合片230的直径比第三开孔221的孔径的大1mm～2mm，具体数值可为1mm、1.2mm、1.6mm或2mm。
70.在一些实施例中，结合图6，辐射体220尺寸约1/2介质波长。
71.可选地，辐射体220的外径为40mm～60mm。具体地，辐射体220的外径为40mm、45mm、50mm、55mm或60mm。
72.在一些实施例中，结合图6，辐射体220的外形为圆形，两个馈点201不位于辐射体220的几何中心，即不位于辐射体220的圆心。具体地，可通过调整两个馈点201的位置实现馈电模块300与辐射体220阻抗匹配。例如，两个馈点201的中心与辐射体220的圆心的连线形成的夹角a调整为90
°
。
73.在一些实施例中，结合图3和图7，馈电模块300包括第二基板310和馈电电路320，馈电电路320设置于第二基板310，馈电电路320包括微带电桥，微带电桥用于产生两个幅度相等、相位相差90
°
的正交信号，并分别发送至两个馈点201。利用馈电电路320中的微带电桥产生两个正交信号，并传输至辐射模块200，从而向外发射圆极化波。如此，微带电桥可以以使得要馈送到相应两个馈点201的信号之间的相位差为90
°
，以支持圆极化波，实现左右旋圆极化同步工作。可以理解，在其他实施例中，馈电电路320还可以采用巴伦实现产生两个正交信号。
74.具体地，馈电模块300还包括两个探针330，每一探针330的一端与对应的馈点201电连接或耦合馈电，探针330的另一端与馈电电路320连接，实现电信号在馈电电路320和馈点201之间的传输。可选地，馈电模块300还包括两个绝缘套340，两个绝缘套340与两个探针330一一对应，绝缘套340套接对应的探针330，绝缘套340位于第一基板210和第二基板310之间，绝缘套340用于保证探针330稳定地传输电信号。
75.可选地，探针330与耦合片230电连接，位于第二表面212的耦合片230再将电信号耦合馈电至位于第一表面211的馈点201，再经辐射体220发射出去。
76.可选地，馈电电路320印刷设置在第二基板310上。第二基板310固定安装在反射腔体110的底部。
77.本技术中，电流微扰结构400用于对传输的两个正交信号进行微小的相位调整，以获得更好的辐射性能。
78.在一些实施例中，结合图3和图8，电流微扰结构400包括接地导电件410和第一耦合结构420。第一耦合结构420设置于第一表面211，第一耦合结构420与辐射体220耦合，接地导电件410的一端与第一耦合结构420电连接，接地导电件410的另一端接地。如此，同样位于第一表面211的第一耦合结构420和辐射体220相耦合，第一耦合结构420接地，能够调
整辐射体220的不平衡接地电流，使得辐射体220各个位置的接地电流近乎平衡。
79.具体地，电流微扰结构400用于在受到辐射模块200的激励电流后，产生和激励电流方向相反的接地电流，从而能够平衡辐射模块200的接地电流。
80.可选地，接地导电件410为金属杆、金属线或金属片。一般地选用金属杆，能够对辐射模块200进行支撑，且电阻小，使得第一耦合结构420快速产生接地电流。
81.具体地，在第一基板210的厚度方向的正投影中，第一耦合结构420位于辐射体220的几何中心。换言之，电流微扰结构400位于整个天线单元10的方位面的中心点位置，增加电流环路，便于快速调整辐射体220中心各个位置的耦合接地电流。
82.具体地，电流微扰结构400还包括第二耦合结构430，第二耦合结构430设置于第二表面212，第一基板210设有与第二耦合结构430位置相对应的第二开孔214，以供接地导电件410穿过第二开孔214分别与第一耦合结构420和第二耦合结构430电连接。第二耦合结构430增加了新的接地电流耦合路径，便于快速调整辐射体220的中心不同位置耦合接地电流大小，使整个辐射体220上各处接地电流实时处于近乎平衡状态，快速提升宽波束角轴比性能。
83.可选地，第一耦合结构420为圆形，可采用贴片形式固定在第一表面211。第一耦合结构420在第一基板210的厚度方向的正投影中覆盖第二开孔214在第一基板210的厚度方向的正投影，提高耦合强度。例如，第一耦合结构420的直径与第二开孔214的孔径相等。当然，在其他实施例中，第一耦合结构420的正投影可以覆盖第二开孔214的全部正投影，也可以覆盖第二开孔214的部分正投影，第一耦合结构420的直径可以大于或等于第二开孔214的孔径。
84.具体地，第一耦合结构420的直径为2mm～4mm，具体数值可选为2mm、3mm或4mm。第二开孔214的孔径为2mm～4mm，具体数值可选为2mm、3mm或4mm。
85.在一种可能的示例中，辐射体220具有第四开孔222，第一耦合结构420位于第四开孔222中，第一耦合结构420与第四开孔222的孔壁之间具有间隙。间隙的大小可选为1mm～1.5mm，具体数值可为1mm、1.1mm、1.2mm或1.3mm。可选地，第四开孔222的孔径为4mm～5mm，可选为4mm、4.2mm、4.5mm或4.8mm。
86.具体地，第一耦合结构420在第一基板210的厚度方向上的正投影落在第二耦合结构430在第一基板210的厚度方向上的正投影内，增加了第二耦合结构430和第一耦合结构420之间的耦合强度。可选地，第二耦合结构430的直径比第一耦合结构420的直径的大1mm～2mm，具体数值可为1mm、1.2mm、1.5mm或2mm。
87.可选地，第二耦合结构430的直径为4mm～5mm，具体数值可为4mm、4.2mm、4.5mm或4.8mm。
88.可选地，第四开孔222在第一基板210的厚度方向上的正投影落在第二耦合结构430在第一基板210的厚度方向上的正投影内，以提高耦合强度。可选地，第二耦合结构430的直径比第三开孔221的孔径的大0.1mm～0.5mm，具体数值可为0.1mm、0.2mm、0.3mm或0.4mm。
89.在一种可能的示例中，第一耦合结构420和第二耦合结构430的外径与辐射体220的接地电流量匹配，以使辐射体220的中心各个位置的接地电流平衡。例如，通过仿真手段，基于工作频率及带宽要求，通过优化第一耦合结构420和第二耦合结构430的外径，直至辐
射体220的中心各个位置电流平衡，从而得到第一耦合结构420和第二耦合结构430的外径。
90.可选地，接地导电件410的一端固定在反射腔体110的底部，接地导电件410的另一端经反射腔体110的内部穿设至第二开孔214内，并分别与位于第一表面211的第一耦合结构420和位于第二表面212的第二耦合结构430电连接，从而将第一耦合结构420和第二耦合结构430接地。
91.可选地，接地导电件410的外径为1mm～2mm，具体数值可选为1mm、1.5mm、1.8mm和2mm。
92.此外，结合图9，本技术提供了一种圆极化天线阵列，圆极化天线阵列包括多个上述任一项的圆极化天线单元10，多个圆极化天线单元10分为n组，n组圆极化天线单元10沿第一方向间隔分布，每组圆极化天线单元10绕第一方向间隔分布。如此，每个圆极化天线单元10的位置不同，相互错开，能够实现全方位、高宽波束角轴比性能的共形天线阵图。
93.具体地，n可以取值为2、3、4或大于4的正整数。每组圆极化天线单元10可以绕第一方向360
°
间隔分布，也可以绕第一方向90
°
、180
°
或270
°
间隔分布，具体分布角度不做限定。每组圆极化天线单元10绕第一方向可以均匀间隔分布，也可以不均匀间隔分布。相邻两组圆极化天线单元10在第一方向上的正投影可以相互错开，也可以存在重叠。
94.例如，结合图9，圆极化天线阵列还包括安装座20，多个圆极化天线单元10安装于安装座20。多个圆极化天线单元10分为3组，3组圆极化天线单元10自下而上间隔分布，每组圆极化天线单元10绕竖直方向间隔分布。具体地，最底下的一组圆极化天线单元10的数量为8个，绕竖直方向360
°
均匀间隔分布，相邻两个圆极化天线单元10的夹角为45
°
。中间一组的圆极化天线单元10的数量为6个，绕竖直方向360
°
均匀间隔分布，相邻两个圆极化天线单元10的夹角为60
°
。最上方的圆极化天线单元10的数量为4个，绕竖直方向360
°
均匀间隔分布，相邻两个圆极化天线单元10的夹角为90
°
。如此，圆极化天线阵列可实现全方位90
°
俯仰轴比＜3db的共形天线阵图。
95.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种圆极化天线单元，其特征在于，所述圆极化天线单元包括：支撑结构；辐射模块，所述辐射模块安装于所述支撑结构，所述辐射模块具有两个馈点；馈电模块，所述馈电模块安装于所述支撑结构，所述馈电模块通过两个所述馈点与所述辐射模块耦合和/或电连接，以使所述辐射模块发射圆极化波；电流微扰结构，所述电流微扰结构的一端接地，所述电流微扰结构的另一端与所述辐射模块耦合，以调整所述辐射模块的不平衡接地电流。2.根据权利要求1所述的圆极化天线单元，其特征在于：所述辐射模块包括第一基板和辐射体，所述第一基板安装于所述支撑结构，所述第一基板具有沿所述第一基板的厚度方向相对设置的第一表面和第二表面，所述辐射体设置于所述第一表面，所述辐射体设有两个所述馈点，所述馈电模块与两个所述馈点分别耦合或电连接。3.根据权利要求2所述的圆极化天线单元，其特征在于：所述馈电模块位于所述第二表面远离所述第一表面的一侧，所述第一基板对应两个所述馈点设置两个第一开孔，所述第一开孔贯穿所述第一基板。4.根据权利要求3所述的圆极化天线单元，其特征在于：所述第二表面设置有与两个所述第一开孔对应的耦合片，所述耦合片与所述馈电模块电连接。5.根据权利要求4所述的圆极化天线单元，其特征在于：所述第一开孔在所述第一基板的厚度方向上的正投影落在所述耦合片在所述第一基板的厚度方向上的正投影内。6.根据权利要求2所述的圆极化天线单元，其特征在于：所述电流微扰结构包括接地导电件和第一耦合结构，所述第一耦合结构设置于所述第一表面，所述第一耦合结构与所述辐射体耦合，所述接地导电件的一端与所述第一耦合结构电连接，所述接地导电件的另一端接地。7.根据权利要求6所述的圆极化天线单元，其特征在于：所述电流微扰结构还包括第二耦合结构，所述第二耦合结构设置于所述第二表面，所述第一基板设有与所述第二耦合结构位置相对应的第二开孔，以供所述接地导电件穿过所述第二开孔分别与所述第一耦合结构和所述第二耦合结构电连接；和/或，在所述第一基板的厚度方向的正投影中，所述第一耦合结构位于所述辐射体的几何中心。8.根据权利要求1所述的圆极化天线单元，其特征在于：所述馈电模块包括第二基板和馈电电路，所述馈电电路设置于所述第二基板，所述馈电电路包括微带电桥，所述微带电桥用于产生两个幅度相等、相位相差90
°
的正交信号，并分别发送至两个所述馈点。9.根据权利要求1至8任一项所述的圆极化天线单元，其特征在于：所述支撑结构为反射腔体，所述反射腔体的顶部具有开口，所述辐射模块安装于所述开口处，所述馈电模块安装于所述反射腔体的内部。10.一种圆极化天线阵列，其特征在于：所述圆极化天线阵列包括多个权利要求1至9任一项所述的圆极化天线单元，多个所述圆极化天线单元分为n组，n组所述圆极化天线单元沿第一方向间隔分布，每组所述圆极化天线单元绕所述第一方向间隔分布。

技术总结
本发明涉及天线技术领域，提供一种圆极化天线单元及其阵列。圆极化天线单元包括支撑结构、辐射模块、馈电模块和电流微扰结构，辐射模块安装于支撑结构，辐射模块具有两个馈点；馈电模块安装于支撑结构，馈电模块通过两个馈点与辐射模块耦合和/或电连接，以使辐射模块发射圆极化波；电流微扰结构的一端接地，电流微扰结构的另一端与辐射模块耦合，以使辐射模块的至少部分不平衡电流接地。其中，馈电模块产生的两个正交信号通过两个馈点传输至辐射模块，以使辐射模块发射圆极化波，实现通信功能，同时，接地的电流微扰结构调整辐射模块的不平衡接地电流的大小及方向，平衡辐射模块的各个方向及位置的电流大小，提升了宽波束角轴比性能。能。能。


技术研发人员：向磊 肖广纯 刘健
受保护的技术使用者：湖南迈克森伟电子科技有限公司
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/8/28