CN202797270U - S波段小型化全向宽带天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于天线技术领域，具体涉及一种S波段小型化全向宽带天线。本实用新型包括辐射贴片、介质板、接地板和同轴电缆；辐射贴片、介质板和接地板自上而下依次排列，短路销钉自上而下贯穿辐射贴片、介质板和接地板；同轴电缆位于接地板下方，同轴电缆外皮与接地板相连接，同轴电缆内芯自下而上贯穿接地板、介质板，与辐射贴片相连接，形成馈电端口。本实用新型解决了现有技术中垂直极化全向天线难以兼顾小尺寸、宽带宽及低剖面设计要求的技术问题；取得了小型化、带宽宽、剖面低、质量轻的有益效果。

Description

S波段小型化全向宽带天线

技术领域

本实用新型属于天线技术领域，具体涉及一种S波段小型化全向宽带天线。

背景技术

在地面作战、反恐防暴或灾难救援行动中，小型化侦察数据链可以在保证自身安全的前提下，了解建筑物、地下室、洞穴等封闭室内的实情以及战场态势等侦察信息，为现代探测和侦察提供了非常有效的手段和方法。由于小型化侦察数据链尺寸小，便于单兵携带，简单、快速，价格低廉等优点，所以小型侦察数据链成为信息化弹药发展的重要方向之一，也成为现代探测和侦察的重要手段。

随着无线通信技术的发展，小型化、宽带、多功能天线的需求越来越迫切。在许多小型移动终端，由于尺寸限制非常严格，迫使有些天线不能使用。因此小型化天线，特别是具有垂直极化、全向辐射、宽带、低剖面特性的天线，需求更是强烈，这类天线的研究也成为天线领域一个热点。

目前应用的垂直极化全向天线，一类是采用偶极子、单极子或者刀形天线等，虽然这类天线结构简单、电气性能稳定，但是由于受到小型化无线终端尺寸和质量的限制，无法在其上应用；另一类是低剖面小型化面天线、圆片天线，虽然这类天线尺寸已经很小、剖面也很低，但是带宽很窄，一般只有百分之几，无法满足宽带通信系统需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为：现有技术中的垂直极化全向天线难以兼顾小尺寸、宽带宽及低剖面的设计要求。

本实用新型的技术方案如下所述：

一种S波段小型化全向宽带天线，包括辐射贴片、介质板、接地板和同轴电缆，辐射贴片、介质板和接地板自上而下依次排列，同轴电缆安装于接地板下端；辐射贴片、介质板和接地板三者横截面为直径相同且同轴布置的圆形；两个中心对称分布的短路销钉自上而下贯穿辐射贴片、介质板和接地板；同轴电缆外皮(7)与接地板相连接，同轴电缆内芯自下而上贯穿接地板、介质板，与辐射贴片相连接，形成馈电端口。

作为优选方案：辐射贴片、介质板和接地板半径均为8.9mm；辐射贴片和接地板为铜皮，覆铜厚度为1oz/ft²；介质板厚度为120mil，相对介电常数为4.3；同轴电缆内芯和同轴电缆外皮组成的同轴电缆阻抗为50Ω。

作为进一步的优选方案，辐射贴片和接地板为镀金铜皮。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的S波段小型化全向宽带天线兼顾了尺寸小、带宽宽及剖面低的设计要求：

(1)由于引入两个短路销钉，可以明显减小天线尺寸，在中心频率为3.6GHz时天线半径约为0.1个空气波长，满足小型化的要求；

(2)由于选择短路销钉之间的距离合适，短路销钉直径得当，使得天线能够实现较宽的频带范围，天线百分比带宽达19％；

(3)由于采用了厚度为3.05mm的介质板，实现了天线剖面低、质量轻的特点；

(4)由于天线结构类似于偶极子，使得天线在水平面360度范围内辐射场分布均匀；

(5)由于采用双面覆铜的介质板为基本结构的印制板天线，使得天线加工精度高，一致性好，易于批量生产加工；

(6)由于辐射贴片、介质板和地板大小相同，使得天线电磁缝隙可以接收或发射垂直极化电磁波。

附图说明

图1(a)为本实用新型的立体示意图；

图1(b)为图1(a)的AA’剖面图；

图2为本实用新型天线的S参数；

图3为本实用新型天线的电压驻波比；

图4为本实用新型天线的垂直面辐射方向图；

图5为本实用新型天线的水平面辐射方向图。

图中：1-辐射贴片，2-介质板，3-短路销钉，4-接地板，5-同轴电缆外皮，6-同轴电缆内芯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的S波段小型化全向宽带天线进行详细说明。

如图1(a)、(b)所示，本实用新型的S波段小型化全向宽带天线包括辐射贴片1、介质板2、接地板4和同轴电缆。辐射贴片1、介质板2和接地板4自上而下依次排列，三者横截面为直径相同且同轴布置的圆形。两个中心对称分布的短路销钉3自上而下贯穿辐射贴片1、介质板2和接地板4。同轴电缆位于接地板4下方，同轴电缆外皮7与接地板4相连接，同轴电缆内芯6自下而上贯穿接地板4、介质板2，与辐射贴片1相连接，形成馈电端口。

本实施例中，辐射贴片1、介质板2和接地板4半径均为8.9mm，接近于0.1个空气波长；辐射贴片1和接地板4为铜皮，覆铜厚度为1oz/ft²；介质板2选用Taconic生产的TRF-43介质板，其厚度为120mil，即3.05mm，相对介电常数为4.3；同轴电缆内芯6和同轴电缆外皮5组成的同轴电缆阻抗为50Ω。

为防止铜在空气中发生氧化，作为优选实施方式，对辐射贴片1和接地板4进行镀金处理，不阻焊。

图2为本实用新型天线S参数：-10dB带宽为692MHz，实现百分比带宽为19％；图3为垂直面辐射方向图：分别在3.4GHz，3.6GHz和3.8GHz处，增益最高点接近3dB，而且最大值在方位面上；图4为水平面辐射方向图：分别在3.4GHz，3.6GHz和3.8GHz处，增益最低为2.2dBi，最大值为2.66dBi；图5为水平面辐射方向图：水平面辐射均匀分布，不圆度小于0.5dBi。

Claims (6)

1.一种S波段小型化全向宽带天线，包括辐射贴片(1)、介质板(2)、接地板(4)和同轴电缆，辐射贴片(1)、介质板(2)和接地板(4)自上而下依次排列，同轴电缆安装于接地板(4)下端，其特征在于：辐射贴片(1)、介质板(2)和接地板(4)三者横截面为直径相同且同轴布置的圆形；两个中心对称分布的短路销钉(3)自上而下贯穿辐射贴片(1)、介质板(2)和接地板(4)；同轴电缆外皮(7)与接地板(4)相连接，同轴电缆内芯(6)自下而上贯穿接地板(4)、介质板(2)，与辐射贴片(1)相连接，形成馈电端口。

2.根据权利要求1所述的S波段小型化全向宽带天线，其特征在于：辐射贴片(1)、介质板(2)和接地板(4)半径均为8.9mm。

3.根据权利要求1或2所述的S波段小型化全向宽带天线，其特征在于：辐射贴片(1)和接地板(4)为铜皮，覆铜厚度为1oz/ft²。

4.根据权利要求1或2所述的S波段小型化全向宽带天线，其特征在于：介质板(2)厚度为120mil，相对介电常数为4.3。

5.根据权利要求1或2所述的S波段小型化全向宽带天线，其特征在于：同轴电缆内芯(6)和同轴电缆外皮(5)组成的同轴电缆阻抗为50Ω。

6.根据权利要求3所述的S波段小型化全向宽带天线，其特征在于：辐射贴片(1)和接地板(4)为镀金铜皮。

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