CN105914465A - 圆极化天线及其无线通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种圆极化天线，采用平衡差分信号驱动，第一传输线和第二传输线由正信号驱动，第三传输线和第四传输线由负信号驱动，合理配置相位差，使得第一传输线和第二传输线之间具有正90度或负90度相位差，第三传输线和第四传输线之间具有正90度或负90度相位差，在天线发射信号时，第一传输线和第三传输线在平衡差分信号的驱动下可以在辐射体辐射形成垂直极化波，第二传输线和第四传输线在平衡差分信号的驱动下可以在辐射辐射形成水平极化波，由于传输线的相位差，垂直极化波和水平极化波相互正交，因而可以合成为圆极化波，实现天线的圆极化辐射，适用于各种能够接收或发射无线通信设备，尤其还适用于可穿戴电子设备中，提升用户的体验。

Description

圆极化天线及其无线通信设备

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及的是一种圆极化天线及其无线通信设备。

背景技术

智能设备发展速度较快，产品日新月异，智能手机已经基本普及，如今，可穿戴智能设备又成为了厂商们的新宠，成为电子产品消费中的一个新热点。从苹果手表到小米手环，可穿戴智能设备开始逐渐被大众接受、喜爱。然而智能设备由于其体积所限，产品的有关功能或性能还不能很好满足客户需求，如市场上大部分智能手表还没有GPS(Global Positioning System)定位功能，有的虽然有定位功能，但其定位性能比较差，是因为手表体积所限，很难在上面设计出圆极化GPS天线，目前具有GPS功能的智能手表天线采用的是线极化，导致接收效率极差，影响了客户体验。其他智能设备亦是如此，由于体积限制而很难安装辐射性能较佳的天线，导致产品的相关功能或者有关性能无法满足客户需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种圆极化天线，采用平衡差分馈电方式，分别激励起两个正交模式，通过合适的相位分配，实现圆极化的天线技术。

可以适用到小型智能可穿戴设备中，增强天线辐射性能，提升用户体验。

为解决上述问题，本发明提出一种圆极化天线，包括：

平衡差分馈电单元，用以接收或发射平衡差分信号；

传输线，用以传输所述平衡差分信号，包括第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线，所述第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线的各始端连接所述平衡差分馈电单元，所述第一传输线和所述第二传输线传输所述平衡差分信号的正信号且配置两者相位相差正90度或负90度，所述第三传输线和所述第四传输线传输所述平衡差分信号的负信号且配置两者相位相差正90度或负90度；以及

辐射体，连接所述第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线的各末端，用以辐射；

其中，所述平衡差分馈电单元接收或发射所述平衡差分信号时，所述第一传输线和第三传输线构成第一对平衡差分传输线，传输信号辐射形成第一方向极化信号，所述第二传输线和第四传输线构成第二对平衡差分传输线，传输信号辐射形成第二方向极化信号，所述第一方向极化信号和第二方向极化信号的相位相差正90度或负90度，从而合成圆极化波。

根据本发明的一个实施例，所述第一传输线和第二传输线的始端相连并连接所述平衡差分馈电单元的正端口；所述第三传输线和第四传输线的始端相连并连接所述平衡差分馈电单元的负端口。

根据本发明的一个实施例，所述平衡差分馈电单元和传输线之间通过功分器连接以实现第一对平衡差分传输线与第二对平衡差分传输线的信号隔离，所述功分器包括第一三端口功分器和第二三端口功分器；所述第一传输线和第二传输线的始端分别连接到所述第一三端口功分器的两个端口，所述平衡差分馈电单元的正端口连接到所述第一三端口功分器的另一端口；所述第三传输线和第四传输线的始端分别连接到所述第二三端口功分器的两个端口，所述平衡差分馈电单元的负端口连接到所述第二三端口功分器的另一端口。

根据本发明的一个实施例，所述第一传输线上设有第一90度移相网络，从而所述第一传输线和所述第二传输线的传输信号相位相差正90度或负90度；所述第三传输线上设有第二90度移相网络，从而所述第三传输线和所述第四传输线的传输信号相位相差正90度或负90度。

根据本发明的一个实施例，所述第一90度移相网络和/或第二90度移相网络由一段传输线构成，该一段传输线的传输系数S21的相位为正90度或负90度；或者，所述第一90度移相网络和/或第二90度移相网络由集总器件构成，该集总器件的传输系数S21的相位为正90度或负90度。

根据本发明的一个实施例，所述平衡差分馈电单元和传输线之间通过3dB电桥连接，所述3dB电桥包括第一3dB电桥和第二3dB电桥；所述第一传输线和第二传输线的始端分别连接所述第一3dB电桥的两个端口，所述第一3dB电桥的该两个端口幅度相同、相位相差正90度或负90度，所述平衡差分馈电单元的正端口连接到所述第一3dB电桥的另一端口，从而所述第一传输线和所述第二传输线的传输信号相位相差正90度或负90度；所述第三传输线和第四传输线的始端分别连接所述第二3dB电桥的两个端口，所述第二3dB电桥的该两个端口幅度相同、相位相差正90度或负90度，所述平衡差分馈电单元的负端口连接到所述第二3dB电桥的另一端口，从而所述第三传输线和所述第四传输线的传输信号相位相差正90度或负90度。

根据本发明的一个实施例，所述平衡差分馈电单元包括单端转差分巴伦电路，具有正端口、负端口和单端射频端口，用以实现单端射频信号和差分信号之间的转换。

根据本发明的一个实施例，所述平衡差分馈电单元包括自身带有平衡差分电路及平衡差分端口的IC芯片。

根据本发明的一个实施例，所述第一传输线和第三传输线的传输系数S21相等或接近相等；所述第二传输线和第四传输线的传输系数S21相等或接近相等；所述第一传输线和第三传输线的传输系数S21与所述第二传输线和第四传输线的传输系数S21之间幅度相等、相位相差正90度或负90度。

根据本发明的一个实施例，所述第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线的各末端通过匹配网络连接所述辐射体、或直接连接所述辐射体。

根据本发明的一个实施例，还包括印刷线路板，其上用于设置所述平衡差分馈电单元、传输线和辐射体。

根据本发明的一个实施例，所述辐射体为四个分立部件，分别与所述第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线的各末端连接，且设置在所述印刷线路板上的位置与间距取决于天线工作频率。

根据本发明的一个实施例，所述辐射体为四个分立部件，分别与所述第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线的各末端连接，四个分立部件以平衡差分馈电单元为中心对称设置，且设置在所述印刷线路板的边缘上。

根据本发明的一个实施例，所述辐射体与采用所述圆极化天线的电子设备的金属结构部件集成或相连，所述金属结构部件为分立部件或者集成部件。

根据本发明的一个实施例，所述金属结构部件为金属壳体，所述金属壳体由至少两块互不导通的金属导体构成、或由一整块金属导体构成。

本发明还提供一种无线通信设备，包括通信电路和与该通信电路相连的天线装置，所述天线装置采用前述实施例中任意一项所述的圆极化天线。

根据本发明的一个实施例，所述无线通信设备为可穿戴智能设备。

采用上述技术方案后，本发明相比现有技术具有以下有益效果：采用平衡差分信号(包括正信号和负信号，分别为正或负)驱动，第一传输线和第二传输线由正信号(正信号)驱动，第三传输线和第四传输线由负信号(负信号)驱动，合理配置相位差，使得第一传输线和第二传输线之间具有正90度或负90度相位差，第三传输线和第四传输线之间具有正90度或负90度相位差，在天线发射信号时，第一传输线和第三传输线在平衡差分信号的驱动下可以在辐射体辐射形成垂直极化波，第二传输线和第四传输线在平衡差分信号的驱动下可以在辐射辐射形成水平极化波，由于传输线的相位差，垂直极化波和水平极化波相互正交，因而可以合成为圆极化波，实现天线的圆极化辐射。

附图说明

图1是本发明一实施例的智能穿戴设备的外形结构示意图；

图2是图1智能穿戴设备的沿A-A线切割后的剖面结构示意图；

图3是本发明一实施例的圆极化天线的结构示意图；

图4是本发明另一实施例的圆极化天线的结构示意图；

图5是本发明又一实施例的圆极化天线的结构示意图；

图6是本发明再一实施例的圆极化天线的结构示意图；

图7是本发明再一实施例的圆极化天线的结构示意图；

图8是本发明一实施例的圆极化天线激励时水平电流示意图；

图9是本发明一实施例的圆极化天线激励时垂直电流示意图；

图10是本发明一实施例的圆极化天线的回波损耗示意图；

图11是本发明一实施例的圆极化天线的二维方向示意图；

图12是本发明一实施例的圆极化天线的轴比示意图；

图13是本发明一实施例的圆极化天线的效率曲线。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

本发明的圆极化天线可以用在任意实现发射或接收圆极化波的无线通信设备中，由于体积可以做到较小，尤其还适合用于可穿戴智能设备中，圆极化天线性能较好，可以提升客户体验。

在一个实施例中，本发明的圆极化天线用在智能手表中，但是不作为限制，其中的智能手表可以有变化形式或者增减部件，圆极化天线也可以用在智能手表之外的其他无线通信设备，例如移动终端等等。

参看图1，智能手表从外观察可以包括手表金属框1和手表屏2，手表屏安装1在手表金属框2的一侧，手表金属框1的材质例如可以是不锈钢，当然还可以是其他的金属材质，手表屏2例如可以是手表触摸屏。参看图2，智能手表从剖面观察还可进一步包括电池板3，多层印刷线路板4及手表后壳5，手表后壳5安装在手表金属框1的另一侧，手表后壳5为非金属，可以为塑料材质。通常来说，多层印刷线路板4和手表金属框1之间不能直接连接，可以通过电感或电容连接，以便减小手表金属框的负面影响，他们之间设置一定的缝隙6，可以为1mm。

参看图3，本实施例的圆极化天线，包括：平衡差分馈电单元8，传输线和辐射体。参看图1-图3，当本实施例的圆极化天线应用到智能手表中时，还可包括印刷线路板，可以利用智能手表的多层印刷线路板4的后两层作为圆极化天线的馈电网络层，辐射体也可以使用智能手表的手表金属框1或者集成在手表金属框1上或者连接手表金属框1。

平衡差分馈电单元8接收或发射平衡差分信号，平衡差分信号包括正(或负)的正信号和负(或正)的负信号，天线发射信号时，平衡差分馈电单元8输出平衡差分信号驱动传输线传输形成圆极化波，天线接收信号时，平衡差分馈电单元8接收传输线分解圆极化波形成的平衡差分信号。

传输线用来传输平衡差分信号，传输线包括第一传输线701、第二传输线702、第三传输线703和第四传输线704。第一传输线701、第二传输线702、第三传输线703和第四传输线704的各始端连接平衡差分馈电单元8。第一传输线701和第二传输线702传输平衡差分信号的正信号，且第一传输线701和第二传输线702传输的信号相位相差正90度或负90度。第三传输线703和第四传输线704传输平衡差分信号的负信号，且第三传输线703和第四传输线704的相位相差正90度或负90度。第一传输线701和第二传输线702的相位差、第三传输线703和第四传输线704的相位差同为正90度或同为负90度，以实现左旋圆极化或右旋圆极化。

辐射体包括四个馈电端，分别连接第一传输线701、第二传输线702、第三传输线703和第四传输线704的各末端，辐射体用来实现圆极化天线的信号辐射。

其中，平衡差分馈电单元8接收或发射平衡差分信号时，第一传输线701和第三传输线703构成第一对平衡差分传输线，第一对平衡差分传输线的传输信号形成第一方向极化信号，第二传输线702和第四传输线704构成第二对平衡差分传输线，第二对平衡差分传输线的传输信号形成第二方向极化信号，第一方向极化信号和第二方向极化信号的相位相差正90度或负90度，以实现天线的圆极化辐射。

以天线发射信号为例来说明，平衡差分馈电单元8输出平衡差分信号，第一传输线701和第三传输线703分别在正信号和负信号的差分驱动下，通过辐射体的辐射形成了第一方向极化信号，形成一个例如垂直极化的天线辐射模式，同时，第二传输线702和第四传输线704分别在正信号和负信号的差分驱动下，通过辐射体的辐射形成了第二方向极化信号，形成一个水平极化的天线辐射模式。垂直极化的天线辐射模式和水平极化的天线辐射模式刚好正交，由于两个辐射模式之间的相位相差90度，因而可以合成为圆极化波。

在一个实施例中，第一传输线701和第二传输线702的始端相连并连接平衡差分馈电单元8的正端口，从而第一传输线701和第二传输线702的始端同时接收平衡差分馈电单元8的正信号；第三传输线703和第四传输线704的始端相连并连接平衡差分馈电单元8的负端口，从而第三传输线703和第四传输线704的始端同时接收平衡差分馈电单元8的负信号。

可选的，平衡差分馈电单元8和传输线之间通过功分器连接，以实现第一对平衡差分传输线与第二对平衡差分传输线中各传输线之间的信号隔离。功分器包括第一三端口功分器901和第二三端口功分器902。第一传输线701和第二传输线702的始端分别连接到第一三端口功分器901的两个端口(该两个端口的输出信号最好无差异)，平衡差分馈电单元8的正端口连接到第一三端口功分器901的另一端口，该另一端口用来输入输出平衡差分馈电单元8的正信号。第三传输线703和第四传输线704的始端分别连接到第二三端口功分器902的两个端口(该两个端口的输出信号最好无差异)，平衡差分馈电单元8的负端口连接到第二三端口功分器902的另一端口，该另一端口用来输入输出平衡差分馈电单元8的负信号。

参看图3、4和7，各功分器通过传输线的延长来形成。第一传输线701和第二传输线702通过各自的延长线相连并连接到平衡差分馈电单元8的正端口，第三传输线703和第四传输线704通过各自的延长线相连并连接到平衡差分馈电单元8的负端口。

参看图5，各三端口功分器例如可以选择为威尔金森功分器911和912，在第一传输线701和第二传输线702之间增加一个隔离电阻R1，第三传输线703和第四传输线704之间增加一个隔离电阻R2，隔离信号干扰。前述实施例的功分器不作为限制，本发明也可以采用其他功分器。

为了根据需要合理配置各传输线间的相位差。可选的，第一传输线701上设有第一90度移相网络10，第一传输线701和第二传输线702在正信号的驱动下，传输信号至辐射体，相位相差正90度或负90度；第三传输线703上设有第二90度移相网络11，第三传输线703和第四传输线704在负信号的驱动下，传输信号至辐射体，相位相差正90度或负90度。从而辐射体辐射出第一方向极化信号和第二方向极化信号，而两者正好正交，合成为圆极化波。

第一90度移相网络10和/或第二90度移相网络10可以由一段传输线构成，该一段传输线的传输系数S21的相位为正90度或负90度。或者，第一90度移相网络10和/或第二90度移相网络10可以由集总器件构成，该集总器件的传输系数S21的相位为正90度或负90度。

具体来说，各移相网络可以通过微带延迟线或模拟/数字移相器实现，但是具体形式不作为限制，可以有多种电路形式实现。

在一个实施例中，参看图6，平衡差分馈电单元8和传输线之间通过3dB电桥(3db电桥也叫同频合路器，它能够沿传输线路某一确定方向上对传输功率连续取样，能将一个输入信号分为两个互为等幅且具有90°相位差的信号)连接，3dB电桥包括第一3dB电桥921和第二3dB电桥922。第一传输线701和第二传输线702的始端分别连接第一3dB电桥921的两个端口，第一3dB电桥921的该两个端口幅度相同、相位相差正90度或负90度，平衡差分馈电单元8的正端口连接到第一3dB电桥921的另一端口，从而第一传输线701和第二传输线702的传输信号相位相差正90度或负90度；第三传输线703和第四传输线704的始端分别连接第二3dB电桥922的两个端口，第二3dB电桥922的该两个端口幅度相同、相位相差正90度或负90度，平衡差分馈电单元8的负端口连接到第二3dB电桥922的另一端口，从而第三传输线703和第四传输线704的传输信号相位相差正90度或负90度。在第一3dB电桥上设置隔离电阻R3，在第二3dB电桥922上设置隔离电阻R4，以隔离干扰信号。

采用第一3dB电桥921替代第一三端口功分器901和第一90度移相网络10，给第一传输线701和第二传输线702之间提供高隔离度、等幅度且具有90度相差的信号，同样，采用第二3dB电桥922替代第二三端口功分器902和第二90度移相网络11，给第三传输线703和第四传输线704提供高隔离度、等幅度且具有90度相差的信号。

在一个实施例中，平衡差分馈电单元8包括单端转差分巴伦电路，图3-7中，示出的平衡差馈电单元均为巴伦电路，但是不作为限制，其他能够输出平衡差分信号的电路均可以用于本实施例，电路的形式可以是分立部件构成或者集成芯片或其他形式的部件，同样不作为限制。单端转差分巴伦电路具有正端口、负端口和单端射频端口，可以实现单端射频信号和差分信号之间的转换。单端射频端口为总端口，正端口和负端口为同幅反相端口。正端口、负端口分别和第一传输线701与第二传输线702的连接点、第三传输线703与第四传输线704的连接点连接，以提供传输线平衡差分信号；或者，正端口、负端口分别和第一3dB电桥921的该另一端口、第二3dB电桥922的该另一端口，以提供传输线平衡差分信号。

在一个实施例中，平衡差分馈电单元8可以包括自身带有平衡差分电路及平衡差分端口的IC芯片。IC芯片的平衡差分端口分别和第一传输线701与第二传输线702的连接点、第三传输线703与第四传输线704的连接点连接，或者，IC芯片的平衡差分端口和第一3dB电桥921的该另一端口、第二3dB电桥922的该另一端口，以提供传输线平衡差分信号。

较佳的，第一传输线701和第三传输线703的传输系数S21(输入回波损耗)相等或接近相等；第二传输线702和第四传输线704的传输系数S21相等或接近相等；第一传输线701和第三传输线703的传输系数S21与第二传输线702和第四传输线704的传输系数S21之间幅度相等、相位相差正90度或负90度。

第一传输线701、第二传输线702、第三传输线703和第四传输线704的各末端可以通过匹配网络连接辐射体。匹配网络例如可以由LC电路组成，但是也可以采用其他形式的形式。第一传输线701、第二传输线702、第三传输线703和第四传输线704的各末端也可以直接连接辐射体。

在一个实施例中，圆极化天线还包括印刷线路板，参看图3-7，该印刷线路板可以是图1和图2示出的智能手表的多层印刷线路板4上的一层或几层。印刷线路板上用于设置平衡差分馈电单元、传输线和辐射体，当然，还可以设置其他圆极化天线根据需要而采用的部件，例如匹配网络、隔离电阻等。

辐射体可以是一体的部件或者分立的部件，用来连接传输线并进行信号辐射。辐射体的形状不作为限制，例如可以为图3示出的圆形，也可以为图4示出的矩形，另外也可以为图7示出的由分立部件形成，但是各图中的形式仅作为示意，不作为限制，辐射体的形式可以根据实际需要进行设计。

图4中，印刷线路板4’呈矩形，手表金属框1’呈一体式的矩形框，辐射体与手表金属框1’相连，印刷线路板4’和手表金属框1’具有缝隙6’。图7中，印刷线路板4”呈矩形，辐射体1”为4个分立部件，可以不集成或不相连在手表金属框上。

可选的，辐射体可以为四个分立部件，分别与第一传输线701、第二传输线702、第三传输线703和第四传输线704的各末端连接，辐射体设置在印刷线路板上的位置与间距取决于天线工作频率，辐射体可以设置在印刷线路板的边缘。在图3-7示出的圆极化天线均将辐射体设置在印刷线路板的边缘，但是可以理解的，辐射体可以不设在印刷线路板的边缘上，不影响圆极化天线的工作即可。

具体的，参看图7，辐射体1”为四个分立部件，分别与第一传输线701、第二传输线702、第三传输线703和第四传输线704的各末端连接，四个分立部件以平衡差分馈电单元8为中心对称设置，且设置在印刷线路板的边缘上。合理布置印刷线路板，辐射体设置在印刷线路板的边缘，可以减小整体的体积，但是不作为限制。

可选的，辐射体与采用圆极化天线的电子设备的金属结构部件集成或相连，金属结构部件为分立部件或者集成部件。也就是说，采用本发明实施例的圆极化天线的电子设备的金属结构部件可以集成有辐射体或者和辐射体相连或者也可以直接作为辐射体。

金属结构部件例如可以为金属壳体，金属壳体由至少两块互不导通的金属导体构成、或由一整块金属导体构成，具体形式可以根据实际的电子设备的金属结构部件而确定，在此不作限制。

本发明实施例的无线通信设备，包括通信电路和与该通信电路相连的天线装置，天线装置采用前述实施例中任意一项的圆极化天线。

可选的，无线通信设备为可穿戴智能设备。

作为优选，无线通信设备例如是图1和图2示出的智能手表，本发明实施例的圆极化天线通过平衡差分馈电方式实现圆极化波辐射，可以设置到智能手表等的小体积电子设备中，发挥比现有天线更佳的传输性能，提升用户的体验。圆极化天线可以设置在智能手表的多层印刷线路板的后两层上，圆极化天线的辐射体可以连接或集成在智能手表的手表金属框上。

在本实施例中，将圆极化天线应用到图1的智能手表，参看图8和图9，分别为圆极化天线水平和垂直激励时，手表金属框1上的电流分布。

根据本发明实施例设计智能手表GPS的圆极化天线，并通过图10-13给出天线的分析结果，在体积能够适应到智能手表的同时，天线性能较较现有天线更佳。图10为回波损耗，以-5dB的回波损耗为参考点，频率覆盖1560MHz-1600MHz。图11为天线方向图，包括右旋圆极化和左旋圆极化方向图。图12为轴比图，在1570MHz-1590MHz频带内，轴比都小于5dB。图13为效率曲线，各频点效率接近60％。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (17)

1.一种圆极化天线，其特征在于，包括：

平衡差分馈电单元，用以接收或发射平衡差分信号；

传输线，用以传输所述平衡差分信号，包括第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线，所述第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线的各始端连接所述平衡差分馈电单元，所述第一传输线和所述第二传输线传输所述平衡差分信号的正信号且配置两者相位相差正90度或负90度，所述第三传输线和所述第四传输线传输所述平衡差分信号的负信号且配置两者相位相差正90度或负90度；以及

辐射体，连接所述第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线的各末端，用以辐射；

其中，所述平衡差分馈电单元接收或发射所述平衡差分信号时，所述第一传输线和第三传输线构成第一对平衡差分传输线，传输信号辐射形成第一方向极化信号，所述第二传输线和第四传输线构成第二对平衡差分传输线，传输信号辐射形成第二方向极化信号，所述第一方向极化信号和第二方向极化信号的相位相差正90度或负90度，从而合成圆极化波。

2.如权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一传输线和第二传输线的始端相连并连接所述平衡差分馈电单元的正端口；所述第三传输线和第四传输线的始端相连并连接所述平衡差分馈电单元的负端口。

3.如权利要求2所述的圆极化天线，其特征在于，所述平衡差分馈电单元和传输线之间通过功分器连接以实现第一对平衡差分传输线与第二对平衡差分传输线的信号隔离，所述功分器包括第一三端口功分器和第二三端口功分器；所述第一传输线和第二传输线的始端分别连接到所述第一三端口功分器的两个端口，所述平衡差分馈电单元的正端口连接到所述第一三端口功分器的另一端口；所述第三传输线和第四传输线的始端分别连接到所述第二三端口功分器的两个端口，所述平衡差分馈电单元的负端口连接到所述第二三端口功分器的另一端口。

4.如权利要求2所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一传输线上设有第一90度移相网络，从而所述第一传输线和所述第二传输线的传输信号相位相差正90度或负90度；所述第三传输线上设有第二90度移相网络，从而所述第三传输线和所述第四传输线的传输信号相位相差正90度或负90度。

5.如权利要求4所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一90度移相网络和/或第二90度移相网络由一段传输线构成，该一段传输线的传输系数S21的相位为正90度或负90度；或者，所述第一90度移相网络和/或第二90度移相网络由集总器件构成，该集总器件的传输系数S21的相位为正90度或负90度。

6.如权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述平衡差分馈电单元和传输线之间通过3dB电桥连接，所述3dB电桥包括第一3dB电桥和第二3dB电桥；所述第一传输线和第二传输线的始端分别连接所述第一3dB电桥的两个端口，所述第一3dB电桥的该两个端口幅度相同、相位相差正90度或负90度，所述平衡差分馈电单元的正端口连接到所述第一3dB电桥的另一端口，从而所述第一传输线和所述第二传输线的传输信号相位相差正90度或负90度；所述第三传输线和第四传输线的始端分别连接所述第二3dB电桥的两个端口，所述第二3dB电桥的该两个端口幅度相同、相位相差正90度或负90度，所述平衡差分馈电单元的负端口连接到所述第二3dB电桥的另一端口，从而所述第三传输线和所述第四传输线的传输信号相位相差正90度或负90度。

7.如权利要求2-6中任意一项所述的圆极化天线，其特征在于，所述平衡差分馈电单元包括单端转差分巴伦电路，具有正端口、负端口和单端射频端口，用以实现单端射频信号和差分信号之间的转换。

8.如权利要求2-6中任意一项所述的圆极化天线，其特征在于，所述平衡差分馈电单元包括自身带有平衡差分电路及平衡差分端口的IC芯片。

9.如权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一传输线和第三传输线的传输系数S21相等或接近相等；所述第二传输线和第四传输线的传输系数S21相等或接近相等；所述第一传输线和第三传输线的传输系数S21与所述第二传输线和第四传输线的传输系数S21之间幅度相等、相位相差正90度或负90度。

10.如权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线的各末端通过匹配网络连接所述辐射体、或直接连接所述辐射体。

11.如权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，还包括印刷线路板，其上用于设置所述平衡差分馈电单元、传输线和辐射体。

12.如权利要求11所述的圆极化天线，其特征在于，所述辐射体为四个分立部件，分别与所述第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线的各末端连接，且设置在所述印刷线路板上的位置与间距取决于天线工作频率。

13.如权利要求11所述的圆极化天线，其特征在于，所述辐射体为四个分立部件，分别与所述第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线的各末端连接，四个分立部件以平衡差分馈电单元为中心对称设置，且设置在所述印刷线路板的边缘上。

14.如权利要求11所述的圆极化天线，其特征在于，所述辐射体与采用所述圆极化天线的电子设备的金属结构部件集成或相连，所述金属结构部件为分立部件或者集成部件。

15.如权利要求14所述的圆极化天线，其特征在于，所述金属结构部件为金属壳体，所述金属壳体由至少两块互不导通的金属导体构成、或由一整块金属导体构成。

16.一种无线通信设备，包括通信电路和与该通信电路相连的天线装置，其特征在于，所述天线装置采用如权利要求1-6、9-15中任意一项所述的圆极化天线。

17.如权利要求16所述的无线通信设备，其特征在于，所述无线通信设备为可穿戴智能设备。