CN102270780B - 一种工作于毫米波和l频段的宽频带一体化全向天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于毫米波和L频段的双通道一体化全向宽频带天线，其特征是通过用毫米波天线来作为L频段天线阻抗匹配部分；L频段天线为全向宽波束天线，结构包括接地板、馈电振子、辐射体、加载柱、加载体、接地柱；所述毫米波天线为全向天线，结构包括辐射单元、传输体；所述毫米波天线部分的辐射单元和传输体就是L频段天线的加载体和加载柱，所述毫米波天线部分和L频段天线部分互为阻抗匹配。本发明的有益效果是：利用本发明的方法可以制作成加工简单、性能可靠、体积小、频带宽、生产成本低、环境适应性好的天线及其他同类产品，能用在毫米波系统和L频段系统需要双频段全向辐射功能的平台上，以及其他微波通讯类似领域。

Description

一种工作于毫米波和L频段的宽频带一体化全向天线

技术领域

本发明涉及一种天线，特别是一种适用于毫米波和L频段的双通道一体化全向宽频带天线。

背景技术

在系统装载平台需求上，如果需要天线既具有毫米波频段全向的功能，又具有L频段宽频带全向宽波束的功能，一般是采用两个独立的天线，且距离要大于远场辐射区。随着微波理论和微波材料的发展，也很难研制出单通道具有毫米波和L频段的双频段天线，因为频段跨度太大，材料特性随频率变化太明显，且毫米波频段，损耗大，色散严重，很难在小尺寸的结构内做到，天线的各项电性能指标都会受到影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于毫米波和L频段的双通道一体化全向宽频带天线。鉴于以上两个实际的问题，研制一种新型的具有毫米波频段功能和L频段功能的双通道一体化全向天线。

本发明的目是提供用于毫米波和L频段的双通道一体化全向天线，此天线具有加工装配调试简单、性能可靠、体积小、频带宽、生产成本低等特点。

本发明的结构如图1，在圆形接地板1中心上安装馈电振子2，在接地板四周均匀安装接地柱3，一定长度的接地柱3上端与辐射体4电连接，馈电振子2穿过辐射体4与加载柱5电连接，加载体6在加载柱5的最上层，第一连接器8通过接地板1与馈电振子2电连接，第二连接器7通过接地板1与接地柱3、辐射体4、加载柱5电连接。辐射单元9就是加载体6，同时加载体6又有结构上锥体11和结构下锥体12构成，传输体10就是加载柱5，两个通道独立工作，在结构上互为补充。接地柱3为一种谐振长度的阵子，在馈电上实现双通道独立馈电，在结构上连接为一体。

毫米波频段的结构包括馈电振子2、辐射单元9、传输体10、第一连接器8部分，其中馈电振子2是毫米波频段部分的馈电振子部分，加载柱5是能量传输波导，也可以是能替代波导的同轴电缆，作为波导传输时，由波导内腔决定了传输的模式，其能量由波导内腔传输。加载体6是毫米波频段的辐射口面，用轴旋转喇叭或开口喇叭来实现，轴旋转喇叭的上锥体为结构上锥体11，下锥体为结构下锥体12。第一连接器8是毫米波频段的连接器部分，实现能量的输入输出功能。L频段部分包括接地板1、馈电振子2、接地柱3、辐射体4、第二连接器7、加载柱5、加载体6，接地板1是L频段部分以及整个天线的安装接口板，馈电振子2和接地柱3是L频段的阻抗匹配部分，辐射体4是L频段部分的能量转换板，辐射单元9和传输体10既是L频段的寄生部分，也是阻抗匹配部分，第二连接器7是L频段的连接器部分，实现能量的输入输出功能。所有结构全部安装在底板上，底板同时也是和外在平台的安装过渡板。

两个频段的模块相互匹配，独立工作，这样就实现了两个频段两个通道的综合一体化天线。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：利用本发明的方法可以制作成加工简单、性能可靠、体积小、频带宽、生产成本低、环境适应性好的天线及其他同类产品，能用在毫米波系统和L频段系统需要双频段全向辐射功能的平台上，以及其他微波通讯类似领域。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的实施例中的结构示意图。

图2是本发明的实施例中的俯视示意图。

其中，圆形接地板1,馈电振子2，接地柱3，辐射体4,加载柱5，加载体6,第一连接器8,第二连接器7，辐射单元9，传输体10，结构上锥体11，结构下锥体12。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，实施例中的波导按照BJ320标准执行，在高精度数控机床上车铣出波导腔。设波导尺寸为3.556×7.112mm，壁厚为2mm，同轴线按照SFT—50—1实行。加载体6直径一般取3.5～4.5λ_h内选择，高度一般取2.5～3.0λ_h，当取值较大时，方向图主瓣较窄，输入阻抗的频率响应较平稳，当选得较小时，副瓣较低，抗干扰性能较好，但增益和方向性差些。加载柱5和接地柱3高度一般为λ/4及±5%内，辐射体4直径超过加载体6直径50%或50%以上，馈电振子2高度等于接地柱3高度，接地板1直径超过辐射体4直径50%或50%以上，λ_h为10mm，根据上述可以得出加载体6即辐射单元9直径为40mm，加载柱5即传输体10、接地柱3、馈电振子2高度为33.6毫米。辐射体4直径61mm，接地板1直径为100mm，经理论和实践验证，按上述关系式选取参数可确保制作的天线满足双通道双频段宽频内的全向辐射性能，并做到一体化的功能。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (4)

1.一种工作于毫米波和L频段的宽频带一体化全向天线，其特征是通过用毫米波天线来作为L频段天线阻抗匹配部分，L频段天线为全向宽波束天线；所述毫米波天线部分包括馈电振子（2）、辐射单元（9）以及传输体（10）和第一连接器（8），所述L频段天线部分包括接地板（1）、馈电振子（2）、接地柱（3）、辐射体（4）、第二连接器（7）以及加载柱（5）和加载体（6）；其中，接地柱（3）上端与辐射体（4）电连接，馈电振子（2）穿过辐射体（4）与加载柱（5）电连接，加载体（6）在加载柱（5）的最上层，第一连接器（8）通过接地板（1）与馈电振子（2）电连接，第二连接器（7）通过接地柱（3）和辐射体（4）与加载柱（5）电连接；所述毫米波天线部分的辐射单元（9）和传输体（10）就是L频段天线的加载体（6）和加载柱（5），所述毫米波天线部分和L频段天线部分互为阻抗匹配。

2.如权利要求1所述的工作于毫米波和L频段的宽频带一体化全向天线，其特征是所述L频段天线的馈电振子（2）在中心，接地柱（3）沿辐射体（4）四周均匀排布，加载柱（5）设置于馈电振子（2）上方，与该馈电振子（2）电连接，加载体（6）位于加载柱（5）上方，加载体（6）同时也是所述毫米波天线部分的辐射单元（9），第二连接器（7）通过最下层的接地板（1）与馈电振子（2）结合。

3.如权利要求1所述的工作于毫米波和L频段的宽频带一体化全向天线，其特征是所述天线是双通道的结构，为底板上安装两个连接器，一个接毫米波天线部分，一个接L频段馈电振子（2）；传输体（10）是同轴线或波导结构。

4.如权利要求1所述的工作于毫米波和L频段的宽频带一体化全向天线，其特征在于传输体（10）、辐射体（4）、馈电振子（2）位于天线的轴对称中心上，整个天线呈轴对称排布。

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