CN108461924A - 一种卫星双频天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卫星双频天线，包括高频天线辐射体、低频天线辐射体、第一探针、第二探针和天线底座，高频天线辐射体包括第一介质体和镭雕在第一介质体外表面的高频天线辐射面，低频天线辐射体包括第二介质体和镭雕在第二介质体外表面的低频天线辐射面，天线底座底部与PCB板连接，天线底座上部具有腔体，高频天线辐射体和低频天线辐射体层叠放置在腔体内，高频天线辐射体位于低频天线辐射体上方，高频天线辐射体和低频天线辐射体均通过第一探针和第二探针进行馈电，第一探针和第二探针激励幅度相同、激励相位相差90度。本发明涉及通信技术领域，一种卫星双频天线，可靠性更强，增加天线底座，增加天线方向图波瓣宽度，实现小型化。

Description

一种卫星双频天线
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种卫星双频天线。
背景技术
2016年8月6日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将天通一号01星发射升空，目前，卫星正开展在轨测试，地面应用、运控系统正进行集成联试，不久后，全系统将正式开通运行。传统的双频天线一般有两种特点，首先采用FPC形式，该种形式一般高度比较高，且FPC来料不稳定，厚度有可能不均匀，导致无法批量生产；其次采用普通微带天线形式，天线的整体增益高，但是波瓣宽度不够宽，难以满足使用要求，也不利于小型化。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种稳定可靠、小型化、波瓣宽的卫星双频天线。
本发明所采用的技术方案是：一种卫星双频天线，包括高频天线辐射体、低频天线辐射体、第一探针、第二探针和天线底座，所述高频天线辐射体包括第一介质体和镭雕在所述第一介质体外表面的高频天线辐射面，所述低频天线辐射体包括第二介质体和镭雕在所述第二介质体外表面的低频天线辐射面，所述天线底座底部与PCB板连接，所述天线底座上部具有腔体，所述高频天线辐射体和所述低频天线辐射体层叠放置在所述腔体内，所述高频天线辐射体位于所述低频天线辐射体上方，所述高频天线辐射体和所述低频天线辐射体均通过第一探针和第二探针进行馈电，所述第一探针和所述第二探针激励幅度相同、激励相位相差90度。
作为上述方案的进一步改进，所述高频天线辐射面镭雕在所述第一介质体的上表面，所述低频天线辐射面镭雕在所述第二介质体的上表面。
作为上述方案的进一步改进，所述高频天线辐射面小于所述低频天线辐射面。
作为上述方案的进一步改进，所述第一介质体和所述第二介质体均为塑料材料。
作为上述方案的进一步改进，所述天线底座由金属材料制成。
作为上述方案的进一步改进，所述第一介质体和所述第二介质体均为圆柱体形或者棱柱体形。
作为上述方案的进一步改进，所述第一探针与天线中心的距离和所述第二探针与天线中心的距离相等。
本发明的有益效果是：
一种卫星双频天线，将天线辐射面镭雕在介质体上，天线的可靠性得到加强，增加天线底座，增加天线方向图波瓣宽度，提高了低仰角增益，且通过增加底座，缩小天线尺寸，实现天线的小型化。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种卫星双频天线结构透视图；
图2是本发明一种卫星双频天线俯视图；
图3是本发明一种卫星双频天线在发射频段辐射方向图；
图4是本发明一种卫星双频天线在接收频段辐射方向图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1是本发明一种卫星双频天线结构透视图，图2是本发明一种卫星双频天线俯视图，参照图1和图2，一种卫星双频天线，包括天线底座1、高频天线辐射体3、低频天线辐射体4、第一探针5和第二探针6。其中，天线底座1的底部与PCB板2接触连接，天线底座 1由金属材料制成。具体的，天线底座1上部具有腔体，高频天线辐射体3和低频天线辐射体4层叠放置在腔体内，高频天线辐射体3位于低频天线辐射体4的上方。本实施例中，优选的，天线底座1呈圆柱体形，高频天线辐射体3和低频天线辐射体4均为圆柱体形，显然的，天线底座1也可以是棱柱体形，高频天线辐射体3和低频天线辐射体4也可以是棱柱体形，增加天线底座1，提高天线整体增益的同时，增加天线方形图波瓣宽度，提高低仰角增益。
具体的，高频天线辐射体3和低频天线辐射体4均为塑料材料，优选为低损耗塑料材料。高频天线辐射体3包括第一介质体31和镭雕在第一介质体31外表面的高频天线辐射面32；低频天线辐射体4 包括第二介质体41和镭雕在第二介质体42外表面的低频天线辐射面 42。具体的，高频天线辐射面32镭雕在第一介质体31的上表面；低频天线辐射面42镭雕在第二介质体41的上表面。高频天线辐射体3 和低频天线辐射体4通过第一探针5和第二探针6进行馈电。第一探针5依次穿过第一介质体31和第二介质体41，与高频天线辐射面和低频天线辐射面连接；第二探针6依次穿过第一介质体31和第二介质体41，与高频天线辐射面和低频天线辐射面连接。具体的，第一探针5和第二探针6激励幅度相同、激励相位相差90度。高频天线辐射体3直接馈电，低频天线辐射体4通过耦合的形式馈电。第一探针5与天线中心O的距离与第二探针6与天线中心O的距离相等，第一探针5和第二探针6同时激励高频和低频两个频段。
本实施例中，高频天线辐射面小于低频天线辐射面，高频天线辐射体3和低频天线辐射体4通过与天线底座1之间耦合，达到降低高低频频率、增加波瓣宽度的目的，实现小型化。该天线高频的带宽可通过调节第一介质体3的高度来控制，第一介质体3的高度越高，高频的波瓣宽度越大，低频的带宽可通过调节第二介质体4的高度来控制，第二介质体4的高度越高，低频的波瓣宽度越大。
优选的，本实施例中，天线底座1的外径为57mm、高度为12mm、壁厚为1mm，第一介质体31的直径为51mm、高度为3.5mm，高频辐射面的直径为48mm，第二介质体41的直径为52mm、高度为3.5mm，低频辐射面的直径为50mm，第一探针5和第二探针6与天线中心O 的距离均为13mm。图3是本发明一种卫星双频天线在发射频段辐射方向图(低频增益辐射方向图)，图4是本发明一种卫星双频天线在接收频段辐射方向图(高频增益辐射方向图)，由图3和图4可见，高频增益顶点和低频增益顶点都在5dB以上，且低仰角45°增益也在3dB以上，满足卫星天线的收发性能指标。
一种卫星双频天线，将天线辐射面镭雕在介质体上，天线的可靠性得到加强，增加天线底座，增加天线方向图波瓣宽度，提高了低仰角增益，且通过增加底座，缩小天线尺寸，实现天线的小型化。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种卫星双频天线，其特征在于，包括高频天线辐射体、低频天线辐射体、第一探针、第二探针和天线底座，所述高频天线辐射体包括第一介质体和镭雕在所述第一介质体外表面的高频天线辐射面，所述低频天线辐射体包括第二介质体和镭雕在所述第二介质体外表面的低频天线辐射面，所述天线底座底部与PCB板连接，所述天线底座上部具有腔体，所述高频天线辐射体和所述低频天线辐射体层叠放置在所述腔体内，所述高频天线辐射体位于所述低频天线辐射体上方，所述高频天线辐射体和所述低频天线辐射体均通过第一探针和第二探针进行馈电，所述第一探针和所述第二探针激励幅度相同、激励相位相差90度。
2.根据权利要求1所述的一种卫星双频天线，其特征在于，所述高频天线辐射面镭雕在所述第一介质体的上表面，所述低频天线辐射面镭雕在所述第二介质体的上表面。
3.根据权利要求2所述的一种卫星双频天线，其特征在于，所述高频天线辐射面小于所述低频天线辐射面。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种卫星双频天线，其特征在于，所述第一介质体和所述第二介质体均为塑料材料。
5.根据权利要求4所述的一种卫星双频天线，其特征在于，所述天线底座由金属材料制成。
6.根据权利要求5所述的一种卫星双频天线，其特征在于，所述第一介质体和所述第二介质体均为圆柱体形或者棱柱体形。
7.根据权利要求6所述的一种卫星双频天线，其特征在于，所述第一探针与天线中心的距离和所述第二探针与天线中心的距离相等。
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