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专利号: 2022103538203
申请人: 陕西智航信科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2026-04-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种有源集成的CPW馈电的宽带圆极化天线,其特征在于通过将AB类射频功率放大器与CPW馈电的圆极化天线无缝级联而成,所述的AB类射频功率放大器包括输入电路、输入匹配及稳定网络、栅极滤波偏置电路、T型微带连接头Tee1、晶体管、漏极滤波偏置电路、T型微带连接头Tee2和第一电容,所述的输入电路用于接入外部射频输入信号,并将外部射频输入信号输出至所述的输入匹配及稳定网络,所述的输入匹配及稳定网络用于将所述的AB类射频功率放大器的源阻抗匹配至50Ω,保证所述的晶体管在工作频段内能稳定工作,并用于将输出至其处的外部射频输入信号中的直流信号隔离后,得到第一个交流射频信号通过所述的T型微带连接头Tee1输出至所述的晶体管的栅极,所述的栅极滤波偏置电路用于对输入其内的偏置电压VGS进行滤波处理,得到栅极偏置电压输出至所述的晶体管的栅极,所述的漏极滤波偏置电路用于对输入其内的偏置电压VDS进行滤波处理,得到漏极偏置电压通过所述的T型微带连接头Tee2输出至所述的晶体管的漏极,所述的晶体管在栅极偏置电压和漏极偏置电压作用下正常工作,对输出至其处的第一个交流射频信号进行放大处理,得到第二个交流射频信号通过所述的T型微带连接头Tee2输出至所述的第一电容,所述的第一电容对第二个交流射频信号中的直流信号隔离,得到最终放大后的交流射频信号输出至所述的CPW馈电的圆极化天线,所述的CPW馈电的圆极化天线将最终放大后的交流射频信号以能量的形式辐射出去,并表现出圆极化辐射特性。

2.根据权利要求1所述的一种有源集成的CPW馈电的宽带圆极化天线,其特征在于所述的输入匹配及稳定网络具有输入端和输出端,所述的栅极滤波偏置电路具有输入端和输出端,所述的漏极滤波偏置电路具有输入端和输出端,所述的T型微带连接头Tee1和所述的T型微带连接头Tee2均具有第一连接端、第二连接端和第三连接端,所述的输入电路具有输入端和输出端,所述的输入电路的输入端为所述的AB类射频功率放大器的输入端口,所述的输入电路的输出端和所述的输入匹配及稳定网络的输入端连接,所述的输入匹配及稳定网络的输出端和所述的T型微带连接头Tee1的第一连接端连接,所述的T型微带连接头Tee1的第二连接端与所述的晶体管的栅极连接,所述的栅极滤波偏置电路的输入端为所述的AB类射频功率放大器的栅极偏置端,用于接入偏置电压VGS,所述的栅极滤波偏置电路的输出端与所述的T型微带连接头Tee1的第三连接端连接,所述的晶体管的源极接地,所述的晶体管的漏极和所述的T型微带连接头Tee2的第二连接端连接,所述的T型微带连接头Tee2的第三输入端与所述的漏极滤波偏置电路的输出端连接,所述的T型微带连接头Tee2的第一连接端与所述的第一电容的一端相连,所述的第一电容的另一端为所述的AB类射频功率放大器的射频信号输出端,所述的AB类射频功率放大器的射频信号输出端和所述的CPW馈电的圆极化天线直接连接。

3.根据权利要求2所述的一种有源集成的CPW馈电的宽带圆极化天线,其特征在于所述的输入电路包括第一微带线,所述的第一微带线的一端为所述的输入电路的输入端,所述的第一微带线的另一端为所述的输入电路的输出端,所述的第一微带线的特性阻抗为50Ω。

4.根据权利要求2所述的一种有源集成的CPW馈电的宽带圆极化天线,其特征在于所述的输入匹配及稳定网络采用阶跃阻抗低通滤波电路结构来实现,所述的输入匹配及稳定网络包括第二电容、第三电容、第一电阻、第五微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线和第六微带线,所述的第三电容的一端为所述的输入匹配及稳定网络的输入端,所述的第三电容的另一端和所述的第六微带线的一端连接,所述的第六微带线的另一端和所述的第五微带线的一端连接,所述的第五微带线的另一端和所述的第二微带线的一端连接,所述的第二微带线的另一端和所述的第三微带线的一端连接,第三微带线的另一端与所述的第四微带线的一端连接,所述的第四微带线的另一端、所述的第一电阻的一端和所述的第二电容的一端连接,所述的第一电阻的另一端和所述的第二电容的另一端连接且其连接端为所述的输入匹配及稳定网络的输出端。

5.根据权利要求2所述的一种有源集成的CPW馈电的宽带圆极化天线,其特征在于所述的栅极滤波偏置电路包括第四电容、第七微带线、第八微带线、第九微带线和第一90°弯折线,所述的第四电容的一端和所述的第七微带线的一端连接且其连接端为所述的栅极滤波偏置电路的输入端,所述的第四电容的另一端接地,所述的第七微带线的另一端和所述的第九微带线的一端连接,所述的第九微带线的另一端和所述的第一90°弯折线的一端连接,所述的第一90°弯折线的另一端和所述的第八微带线的一端连接,所述的第八微带线的另一端为所述的栅极滤波偏置电路的输出端,所述的第八微带线为四分之一波长线,所述的漏极滤波偏置电路包括第十微带线、第十一微带线、第十二微带线、第二90°弯折线和第五电容,所述的第五电容的一端和所述的第十一微带线的一端连接且其连接端为所述的漏极滤波偏置电路的输入端,所述的第五电容的另一端接地,所述的第十一微带线的另一端和所述的第十二微带线的一端连接,所述的第十二微带线的另一端和所述的第二90°弯折线的一端连接,所述的第二90°弯折线的另一端和所述的第十微带线的一端连接,所述的第十微带线的另一端为所述的漏极滤波偏置电路的输出端,所述的第十微带线为四分之一波长线。

6.根据权利要求2所述的一种有源集成的CPW馈电的宽带圆极化天线,其特征在于所述的AB类射频功率放大器设置在第一介质基板的上表面,所述的第一介质基板为矩形板,所述的第一介质基板的下表面被金属接地层完全覆盖,所述的AB类射频功率放大器的晶体管的源极通过与所述的金属接地层连接实现接地,所述的CPW馈电的圆极化天线包括第二介质基板、第三介质基板、接地板和辐射电路,所述的第二介质基板和所述的第三介质基板均为矩形板,所述的第三介质基板的前端面与所述的第二介质基板的后端面连接且呈贴合状态,所述的接地板包括第一矩形金属块、第二矩形金属块、第三矩形金属块、第四矩形金属块、第五矩形金属块、第六矩形金属块和第十矩形金属块,所述的第一矩形金属块、所述的第二矩形金属块、所述的第三矩形金属块、所述的第四矩形金属块和所述的第十矩形金属块均附着在所述的第二介质基板的上表面,所述的第五矩形金属块附着在所述的第三介质基板的上表面且将所述的第三介质基板的上表面完全覆盖住,所述的第六矩形金属块附着在所述的第三介质基板的下表面且将所述的第三介质基板的下表面完全覆盖住,所述的第三介质基板上设置有金属化通孔,所述的金属化通孔将所述的第五矩形金属块和所述的第六矩形金属块连接,所述的第一矩形金属块的前端面与所述的第二介质基板的前端面齐平,所述的第一矩形金属块的左端面与所述的第二介质基板的左端面齐平,所述的第一矩形金属块的右端面与所述的第二介质基板的右端面齐平,所述的第二矩形金属块的后端面与所述的第二介质基板的后端面齐平,所述的第二矩形金属块的左端面与所述的第二介质基板的左端面齐平,所述的第二矩形金属块的右端面与所述的第二介质基板的右端面齐平,所述的第一矩形金属块沿前后方向的长度不等于所述的第二矩形金属块沿前后方向的长度,所述的第三矩形金属块的前端面与所述的第一矩形金属块的后端面连接且两者呈贴合状态,所述的第三矩形金属块的左端面与所述的第二介质基板的左端面齐平,所述的第三矩形金属块的后端面与所述的第二矩形金属块的前端面连接且两者呈贴合状态,所述的第四矩形金属块的前端面与所述的第一矩形金属块的后端面连接且两者呈贴合状态,所述的第四矩形金属块的右端面与所述的第二介质基板的右端面齐平,所述的第四矩形金属块的后端面与所述的第二矩形金属块的前端面连接且两者呈贴合状态,所述的第三矩形金属块沿左右方向的长度不等于所述的第四矩形金属块沿左右方向的长度,所述的第一矩形金属块、所述的第二矩形金属块、所述的第三矩形金属块和所述的第四矩形金属块之间围成第一矩形槽,所述的第二介质基板的上表面在所述的第一矩形槽处暴露出来,所述的第三矩形金属块上开设有第二矩形槽,所述的第二介质基板的上表面在所述的第二矩形槽处暴露出来,所述的第二矩形槽的右端面与所述的第三矩形金属块的右端面齐平,所述的第二矩形槽沿前后方向的长度小于所述的第三矩形金属块沿前后方向的长度,所述的第二矩形槽沿左右方向的长度小于所述的第三矩形金属块沿左右方向的长度,所述的第二矩形槽沿左右方向的对称线位于所述的第一矩形槽沿左右方向的对称线的前侧,所述的第四矩形金属块上开设有第三矩形槽,所述的第二介质基板的上表面在所述的第三矩形槽处暴露出来,所述的第三矩形槽的左端面与所述的第四矩形金属块的左端面齐平,所述的第三矩形槽沿前后方向的长度小于所述的第四矩形金属块沿前后方向的长度,所述的第三矩形槽沿左右方向的长度小于所述的所述的第四矩形金属块沿左右方向的长度,所述的第三矩形槽沿左右方向的对称线位于所述的第一矩形槽沿左右方向的对称线的后侧,所述的第三矩形槽沿前后方向的长度等于所述的第二矩形槽沿前后方向的长度,所述的第三矩形槽沿左右方向的长度等于所述的第二矩形槽沿左右方向的长度,所述的第二矩形金属块上开设有第四矩形槽和第五矩形槽,所述的第二介质基板的上表面在所述的第四矩形槽和所述的第五矩形槽处暴露出来,所述的第四矩形槽的前端面与所述的第二矩形金属块的前端面齐平,所述的第四矩形槽的后端面与所述的第二矩形金属块的后端面齐平,所述的第四矩形槽沿前后方向的对称线位于所述的第二矩形金属块沿前后方向的对称线的左侧,所述的第四矩形槽沿左右方向的长度小于所述的第二矩形金属块沿左右方向的长度,所述的第四矩形槽的左端面位于所述的第二矩形金属块的左端面的右侧,所述的第五矩形槽位于所述的第四矩形槽的右侧,所述的第五矩形槽的左端面与所述的第四矩形槽的右端面连接且呈贴合状态,所述的第五矩形槽的右端面位于所述的第二矩形金属块的右端面的左侧,所述的第五矩形槽沿前后方向的长度小于所述的第四矩形槽沿前后方向的长度,所述的第五矩形槽沿左右方向的对称线与所述的第二矩形金属块沿左右方向的对称线重合,所述的辐射电路包括第七矩形金属块、第八矩形金属块和第九矩形金属块,所述的第七矩形金属块、所述的第八矩形金属块和所述的第九矩形金属块分别附着在所述的第二介质基板的上表面,所述的第七矩形金属块的后端面与所述的第二介质基板的后端面齐平,所述的第七矩形金属块的左端面位于所述的第四矩形槽的左端面的左侧,所述的第七矩形金属块的右端面位于所述的第四矩形槽的右端面的右侧,所述的第七矩形金属块的前端面位于所述的第四矩形槽的前端面的后侧,所述的第八矩形金属块的后端面与所述的第七矩形金属块的前端面连接且两者呈贴合状态,所述的第八矩形金属块的前端面位于所述的第一矩形槽的前端面的后侧以及所述的第二矩形槽的前端面所在平面的前侧,所述的第九矩形金属块位于所述的第八矩形金属块的右侧,所述的第九矩形金属块的前端面与所述的第八矩形金属块的前端面齐平,所述的第九矩形金属块的右端面与所述的第八矩形金属块的左端面连接且两者呈贴合状态,所述的第九矩形金属块的后端面位于所述的第二矩形槽的前端面所在平面的前侧,所述的第九矩形金属块的右端面位于所述的第五矩形槽的右端面的左侧,所述的第十矩形金属块位于所述的第八矩形金属块的右侧,所述的第十矩形金属块的左端面与所述的第四矩形槽的右端面齐平,所述的第十矩形金属块的后端面与所述的第二矩形金属块的前端面连接且两者呈贴合状态,所述的第十矩形金属块的前端面与所述的第三矩形槽的后端面位于同一平面,所述的第十矩形金属块的右端面位于所述的第九矩形金属块的右端面所在平面的左侧,所述的第七矩形金属块沿左右方向的长度大于所述的第八矩形金属块沿左右方向的长度,所述的第八矩形金属块沿左右方向的长度等于所述的第九矩形金属块沿前后方向的长度,所述的第八矩形金属块沿左右方向的长度大于所述的第十矩形金属块沿左右方向的长度,所述的第十矩形金属块沿左右方向的长度大于所述的第五矩形槽沿前后方向的长度;所述的第七矩形金属块沿前后方向的对称线以及所述的第八矩形金属块沿前后方向的对称线均与所述的第四矩形槽沿前后方向的对称线重合;所述的第一介质基板的边沿处设置有缺口,所述的第三介质基板嵌入所述的缺口处与所述的缺口完全贴合,此时所述的第六矩形金属块与所述的金属接地层连接在一起,所述的第七矩形金属块与所述的AB类射频功率放大器的输出端口连接在一起。