CN207116685U - 一种应用于北斗二代终端的高增益圆极化天线 - Google Patents
一种应用于北斗二代终端的高增益圆极化天线 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于北斗二代终端的高增益圆极化天线，主要应用于对性能稳定性高的军民两用无线微波通讯相关领域。本天线包括上层介质板(1)，下层介质板(2)，两介质板之间是硬泡沫板(3)，上层介质板(1)上表面设置四个圆形贴片(4)，下层介质板(2)上表面设置一个圆形贴片(4)，同轴探针(5)由地板(6)穿过下层介质板(2)对底层圆形贴片(4)进行激励，通过角锥喇叭(7)增大天线辐射口面，从而达到特高天线辐射方向性，增大增益的目的。本实用新型具有结构简单，成本低的特点，能够有效减少雨雾等自然气候的影响，抑制多径效应，广泛应用于高标准的军民两用无线微波通讯相关领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线技术，特别是一种应用于需要高增益圆极化工作特性的北斗二代终端产品和天线系统中，以及应用于车载、船载、水利、测控以及军事等相关领域。
背景技术
微带天线具有体积小、重量轻、结构简单、易加工等优点，但也存在着带宽窄、增益低的缺陷。微带天线产生的圆极化电磁波可以有效减少雷电雨雾等自然气候的影响，抑制多径效应，能更好的保证无线通信链路的畅通，但是由于自身的增益低，尽管利用双层贴片结构可以展宽天线工作频带，提高增益。但随着现代无线通信系统对天线工作性能的要求越来越高，单一的天线结构有时难以适应实际的应用需求，而往往需要将不同的天线结构进行合理的组合，协同工作，完成无线通信任务，既要做到圆极化又要达到高增益的状态，本专利的目的就是结合北斗二代终端系统而提出的一幢高增益圆极化天线。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种应用于北斗二代终端的高增益圆极化天线，本实用新型结合微带天线的圆极化电磁波，使其既有宽带、圆极化和高增益的优点，又有体积小，重量轻，结构简单等特性。一般的微带辐射贴片可以看做低特性阻抗的传输线连接两辐射缝组成，两个缝隙的电场分解为两个分量，其中一个与接地板垂直，另一个与接地板平行。由于垂直分量反相，平行分量同相，因此在垂直于辐射源的方向上，水平分量有最大辐射分量，而垂直分量相互抵消。而圆极化波是一等幅旋转场，它可分解为两正交等幅，相位相差90度的线极化波，当圆极化波照射到某一物体是，其反射波旋转，而使其可以接受任何线极化的来波。
同时，喇叭天线是一种应用广泛的微波天线，其优点是结构简单、频带宽、功率容量大、调整与使用方便，合理的选择喇叭尺寸，可以取得良好的辐射特性，相当尖锐的主瓣，较小副瓣和较高的增益。喇叭天线的基本原理是把矩形波导和圆波导的开口面逐渐扩展而形成的，由于是波导开口面的逐渐扩大，改善了波导与自由空间的匹配，使得波导中的反射系数小，即波导中传输的绝大部分能量由喇叭辐射出去，反射的能量很小。因此本实用新型很好地将微带贴片和喇叭口面完美地结合起来，用微带贴片作为喇叭口面的馈源，微带贴片采用双层圆极化耦合馈电形成。
按照上述原理本天线包括上层介质板(1)，下层介质板(2)，两介质板之间是硬泡沫板(3)，上层介质板(1)上表面设置四个圆形贴片(4)，下层介质板(2)上表面设置一个圆形贴片(4)，同轴探针(5)由地板(6)穿过下层介质板(2)对底层圆形贴片(4)进行激励，通过角锥喇叭(7)增大天线辐射口面，从而达到特高天线辐射方向性，增大增益的目的。因此本实用新型结合满足圆极化电磁波传播条件的双层贴片结构能够保留各自的优点，由同轴探针经地板穿过下层介质直接对底层贴片进行激励，通过对称地切除贴片的对角，形成圆极化辐射，再利用角锥喇叭来增大天线辐射口径，将电磁能量集中到辐射前向。
因此，本实用新型既有微带天线体积小、重量轻，结构简单、易加工的优点，又有宽带兼圆极化、高增益的特性，通过角锥喇叭增大辐射口径，从而达到特高天线辐射方向性，增大增益的目的。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型中的天线具有较宽的工作频带，较高的增益，能够有效的抑制多径效应，适合应用于高精技术要求的通信领域。
2.本实用新型具有有体积小，重量轻，结构简单，易加工、性能可靠、生产成本低、环境适应性好等特点，能应用在北斗二代导航系统领域，以及其他微波通讯相关领域。
附图说明
图1是本实用新型的主视图。
图中标记：(1)为上层介质板，(2)为下层介质板，(3)为硬泡沫板，(4)为圆形贴片，(5)为同轴探针，(6)为地板，(7)为角锥喇叭。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施案例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，包括上层介质板(1)，下层介质板(2)，两介质板之间设有硬泡沫板(3)，上层介质板(1)上表面设置四个圆形贴片(4)，下层介质板(2)上表面设置一个圆形贴片(4)，同轴探针(5)由地板(6)穿过下层介质板(2)对底层圆形贴片(4)进行激励，上层介质板(1)与角锥喇叭(7)连接一起。
下面通过一个具体实施案例进一步阐述上层介质板(1)，下层介质板(2)，硬泡沫板(3)，圆形贴片(4)，同轴探针(5)，角锥喇叭(7)之间的关系。本实用新型中的上层介质板(1)和硬泡沫板(3)按照面积为32.4mm×32.4mm，上层介质板(1)厚度为0.55mm，硬泡沫板厚度为2mm。而下层介质板按照面积为63mm×63mm，厚度1mm结构来加工。上下两层介质板介电常数为2.2，均设有圆形贴片(3)。下层为一个半径6mm的圆形贴片(3)，上层为四个半径5.1mm的圆形贴片(3)，上层贴片对角中心距离为16.2mm，同轴探针(6)由地板(6)穿过下层介质版(2)直接对底层圆形贴片(3)进行激励，通过对称地切除贴片的对角，形成圆极化辐射。角锥喇叭(7)的高度为25mm，锥角为60度。利用角锥喇叭增大天线辐射口径，将电磁能量集中到辐射前向，从而达到特高天线辐射方向性，增大增益的目的，能够实现在20％带宽内增益达到12dBi的实际效果。
经理论和实践验证，按上述关系选取参数可确保制作的高增益圆极化天线能满足宽带，高增益的要求。
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述具体实施案例，对本领域的技术人员来讲，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (1)
1.一种应用于北斗二代终端的高增益圆极化天线，其特征在于，所述天线包括上层介质板(1)，下层介质板(2)，两介质板之间设有硬泡沫板(3)，上层介质板(1)上表面设置四个圆形贴片(4)，下层介质板(2)上表面设置一个圆形贴片(4)，同轴探针(5)由地板(6)穿过下层介质板(2)对底层圆形贴片(4)进行激励，上层介质板(1)与角锥喇叭(7)连接一起。
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| CN201720886591.6U CN207116685U (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 一种应用于北斗二代终端的高增益圆极化天线 |
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Publications (1)
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN207116685U (zh) |
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2017
- 2017-07-20 CN CN201720886591.6U patent/CN207116685U/zh not_active Expired - Fee Related
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