CN207517866U - 一种小型化双谐振卫星天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小型化双谐振卫星天线，包括天线辐射体、馈电连接线、金属地板、短路线，所述的天线辐射体包括天线辐射平面和介质基板，所述的天线辐射平面印刷在介质基板表面上，所述的天线辐射平面包括主辐射平面和谐振点调节装置，所述的主辐射平面和谐振点调节装置之间有缝隙，所述的缝隙中设置有电感元件，所述的电感元件一端连接主辐射平面，另一端连接谐振点调节装置，所述主辐射平面上设置有馈电连接点和短路点，所述金属地板有馈电端口，所述短路线一端连接短路点另一端连接金属地板，所述的馈电连接线一端连接馈电连接点另一端连接馈电端口。从而形成多频天线，有效扩展天线的工作带宽，在一定范围内减小了所需天线尺寸。

Description

一种小型化双谐振卫星天线

技术领域

本实用新型涉及卫星天线技术领域，更具体地，涉及一种小型化双谐振卫星天线。

背景技术

卫星通信根据卫星轨道高度不同，所用通信频段一般也不相同，其中低轨道卫星采用UHF/VHF、S、L频段较常见。这些频段各有优缺点，其中UHF/VHF频段具有更强的穿透能力和绕射能力，并具有较小的实现难度。S/L频段具有更高的通信容量，地面终端设备所需天线尺寸也更小。

天线的尺寸与其工作频率成反比，当工作频率降低时，天线尺寸更大。

地面终端根据使用场合不同，对终端的尺寸限制也有不同，更小的终端产品可以获得更广泛的应用，与电路等其他部分相比，终端所用卫星通信天线成为制约终端尺寸的重要影响因素。当天线安装空间的高度限制较为苛刻时，天线很难设计成宽带形式，因而如何满足使用要求成为技术难题。同时尺寸限制也制约了天线工作频率，为满足更低频段工作，需要在有限空间内增加天线的工作长度，或减小天线的尺寸，尤其当天线高度较低时，往往需要更长的天线长度来满足工作频段需求。

PIFA天线形式可以在高度有限的条件下，获得相对较好的天线工作效果，也可以通过对天线图形进行设计扩展工作带宽，甚至形成多频天线，设计较为灵活方便，同时可以在一定范围内减小所需天线尺寸，是较常见的一种小型化技术手段。但该种形式的天线性能随高度变化而变化，当高度过低时，天线工作带宽过窄，很难满足使用需要。通过图形设计进行带宽扩展或多频设计时，所需天线面积较大，不利于低频段紧凑空间使用。

采用高介电常数介质进行设计时，可以减小天线的半波尺寸，从而达到小型化设计。但过高的介电常数会急剧减小天线的工作带宽，当尺寸限制严格时，天线本身可实现带宽就受到一定影响，进一步缩小带宽可能会导致天线无法满足使用要求。同时，介电常数高到一定程度时，缩小尺寸的效果不再明显。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术中天线受尺寸限制性能降低严重的问题，提出一种小型化双谐振卫星天线，实现对星收发功能，该天线有效降低尺寸，且结构设计简单，易于实现，生产成本低。具体提供如下技术方案：一种小型化双谐振卫星天线，包括天线辐射体、馈电连接线、金属地板、短路线，所述的天线辐射体包括天线辐射平面和介质基板，所述的天线辐射平面印刷在介质基板表面上，所述的天线辐射平面包括主辐射平面和谐振点调节装置，所述的主辐射平面和谐振点调节装置之间有缝隙，所述的缝隙中设置有电感元件，所述的电感元件一端连接主辐射平面，另一端连接谐振点调节装置，所述主辐射平面上设置有馈电连接点和短路点，所述金属地板有馈电端口，所述短路线一端连接短路点另一端连接金属地板，所述的馈电连接线一端连接馈电连接点另一端连接馈电端口。 从而形成多频天线，有效扩展天线的工作带宽，在一定范围内减小了所需天线尺寸。

进一步地，所述的谐振点调节装置包括调谐末梢和金属片调谐器，所述的调谐末梢包括调谐枝节，所述金属片调谐器覆盖调节末梢和部分主辐射平面。从而方便第二谐振点的调节。

进一步地，所述的主辐射平面呈曲线或折线的方式在印制板长度方向延伸。从而在有效的空间条件下，增加天线的工作长度。

进一步地，所述的调谐末梢包括调谐枝节。

进一步地，所述的调谐枝节设计为矩形。从而方便调节。

进一步地，所述的馈电端口为同轴馈电形式。

与现有技术相比，有益效果是： 有效缩小天线空间尺寸，且可形成多频天线，有效扩展天线的工作带宽，第二谐振点可调节，使得天线的工作带宽可调节，使得天线的应用场合更广泛。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型天线主辐射体的俯视图。

图3是本实用新型天线主辐射体的仰视图。

图4是本实用新型馈电端口反射损耗测试结果。

图中： 1. 主辐射平面 2. 介质基板 3. 馈电连接点 4. 调谐末梢 5. 电感元件 6. 馈电连接线 7. 金属片调谐器 8. 金属地板 9. 短路线 10. 馈电端口。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1-4所示，一种小型化双谐振卫星天线，包括天线辐射体、馈电连接线6、金属地板8、短路线9，所述的天线辐射体包括天线辐射平面和介质基板2，所述的天线辐射平面印刷在介质基板2表面上，所述的天线辐射平面包括主辐射平面1和谐振点调节装置，所述的主辐射平面1和谐振点调节装置之间有缝隙，所述的缝隙中设置有电感元件5，所述的电感元件5一端连接主辐射平面1，另一端连接谐振点调节装置，所述主辐射平面1上设置有馈电连接点3和短路点，所述金属地板8有馈电端口10，所述短路线9一端连接短路点另一端连接金属地板8，所述的馈电连接线6一端连接馈电连接点3另一端连接馈电端口10。电感元件5取值由天线工作频段决定。电感元件5形式不限于集总元件形式，依天线功率要求进行选择。

所述的谐振点调节装置包括调谐末梢4和金属片调谐器7，所述金属片调谐器7覆盖调节末梢和部主辐射平面1，覆盖区域面积由天线工作频段决定。

所述的主辐射平面1可以呈曲线或折线或蛇形的方式在印制板长度方向延伸。从而在有效的空间条件下，增加天线的工作长度。

所述的调谐末梢4包括调谐枝节，从而方便调节。

所述的调谐枝节设计为矩形或者其他形状。

所述的馈电端口10可以为同轴馈电形式。

本实用新型采用PIFA天线原理，利用蛇形折弯增加固定面积内天线长度，极大减小天线占用长度空间，并利用电感元件5、金属片调谐器7和调谐末梢4与主辐射平面1在接近的频段形成双谐振，在满足苛刻高度限制的同时满足使用需求。图4本实用新型馈电端口反射损耗测试结果。

通过具体实例，本天线可以实现在f₀=151MHz、f₁=140MHz处获得了较好的驻波特性，小型化双谐振卫星天线尺寸为390mm×60mm×60mm，整体占用空间约为0.19λ_g×0.03λ_g×0.03λ_g，λ_g为工作波长。实现了天线的小型化尤其是高度限制十分严苛的条件下，使天线可以满足工作需要。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种小型化双谐振卫星天线，包括天线辐射体、馈电连接线（6）、金属地板（8）、短路线（9），其特征在于：所述的天线辐射体包括天线辐射平面和介质基板（2），所述的天线辐射平面印刷在介质基板（2）表面上，所述的天线辐射平面包括主辐射平面（1）和谐振点调节装置，所述的主辐射平面（1）和谐振点调节装置之间有缝隙，所述的缝隙中设置有电感元件（5），所述的电感元件（5）一端连接主辐射平面（1），另一端连接谐振点调节装置，所述主辐射平面（1）上设置有馈电连接点（3）和短路点，所述金属地板（8）有馈电端口（10），所述短路线（9）一端连接短路点另一端连接金属地板（8），所述的馈电连接线（6）一端连接馈电连接点（3）另一端连接馈电端口（10）。

2.根据权利要求1所述的一种小型化双谐振卫星天线，其特征在于：所述的谐振点调节装置包括调谐末梢（4）和金属片调谐器（7），所述金属片调谐器（7）覆盖调节末梢（4）和部分主辐射平面（1）。

3.根据权利要求1所述的一种小型化双谐振卫星天线，其特征在于：所述的主辐射平面（1）呈曲线或折线的方式在印制板长度方向延伸。

4.根据权利要求2所述的一种小型化双谐振卫星天线，其特征在于：所述的调谐末梢（4）包括调谐枝节。

5.根据权利要求4所述的一种小型化双谐振卫星天线，其特征在于：所述的调谐枝节设计为矩形。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种小型化双谐振卫星天线，其特征在于：所述的馈电端口（10）为同轴馈电形式。