CN209200141U - 水平全向左旋圆极化天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水平全向左旋圆极化天线，包括有外护罩、圆极化天线、反射底板、同轴连接器及匹配电路板，该外护罩罩于反射底板上；该匹配电路板安装于反射底板的正面，该同轴连接器设置于反射底板的背面并与匹配电路板连接；该圆极化天线包括同轴馈电管及多个左旋螺旋臂，该同轴馈电管的一端固定安装于反射底板的正面上且与匹配电路板连接，其另一端悬空，所述同轴馈电管由内导体及外导体组成，多个左旋螺旋臂以中心对称分布于所述同轴馈电管上，所述左旋螺旋臂的一端与同轴馈电管的悬空端的内导体连接，其另一端与同轴馈电管的外导体连接。本实用新型水平全向左旋圆极化天线通过设置有外护罩罩于反射底板上以避免天线受到外界环境损坏。

Description

水平全向左旋圆极化天线

技术领域

本实用新型涉及通信天线领域，尤其涉及一种水平全向左旋圆极化天线。

背景技术

天线是无线电设备中用来辐射和接收电磁波的装置，是无线电通信、雷达、导航、遥感、遥测、射电天文及电子对抗等必不可少的组成部分之一。卫星接收天线的极化方式有两类：一种是线极化，另一种是圆极化。其中，在线极化方式下又分为水平极化和垂直极化，在圆极化方式下又分左旋圆极化和右旋圆极化，极化面随时间旋转并与电磁波传播方向成左螺旋关系，称左旋圆极化，反之，极化面随时间旋转并与电磁波传播方向成右螺旋关系，则为右旋圆极化。

而圆极化天线可以接收和发射水平极化和垂直极化的电磁波，故侦查和干扰中普遍采用圆极化天线。目前，水平全向的圆极化天线多为环形阵列天线形式，体积大，占用空间大，而且由于天线阵子裸露于环境中，容易受到外界环境的损坏，影响天线的工作。

鉴于此，有必要提供一种可解决上述缺陷的结构简单、体积小、性能可靠的水平全向左旋圆极化天线以实现避免天线受到外界环境的损坏，受安装环境影响小，且能全向接收发射左旋圆极化的信号。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题提供一种结构简单、体积小、性能可靠的水平全向左旋圆极化天线以实现避免天线受到外界环境的损坏，保护天线，且能全向接收发射左旋圆极化的信号。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下所述的技术方案：一种水平全向左旋圆极化天线，其包括有外护罩、圆极化天线、反射底板、同轴连接器及匹配电路板，所述外护罩罩于所述反射底板上，形成有一容置空腔，以使所述圆极化天线位于所述容置空腔内；所述反射底板上设置有一容所述同轴连接器的一端穿设的穿孔，所述匹配电路板固定安装于所述反射底板的正面且位于所述穿孔上，所述同轴连接器设置于所述反射底板的背面，其一端穿过所述穿孔与所述匹配电路板连接，以匹配天线阻抗；所述圆极化天线包括同轴馈电管及多个左旋螺旋臂，所述同轴馈电管的一端安装于所述反射底板的正面上且与所述匹配电路板连接，其另一端悬空，所述同轴馈电管由内导体及外导体组成，所述外导体为中间空心的金属棒，所述内导体置于所述外导体内且与所述外导体连接，多个所述左旋螺旋臂以中心对称形式分布于所述同轴馈电管上，每一所述左旋螺旋臂的一端与所述同轴馈电管的悬空端的内导体连接，其另一端与所述同轴馈电管的外导体连接，所述左旋螺旋臂的两端之间的夹角呈九十度。

其进一步技术方案为：所述内导体为实心金属棒，所述内导体的长度大于外导体的长度，所述同轴馈电管的悬空端的内导体于所述外导体内伸出，且其顶端套设有一固定件，所述左旋螺旋臂的一端置于所述固定件内，以与所述内导体固定连接。

其进一步技术方案为：所述固定件对应所述左旋螺旋臂的位置均设置有供所述左旋螺旋臂置入的容置口。

其进一步技术方案为：所述固定件为圆柱型金属件，所述固定件的圆底中央沿圆柱高度形成有一容所述内导体置入的通孔，所述容置口设置于所述固定件的侧面并与所述通孔连通。

其进一步技术方案为：所述匹配电路板包括有底板及设置于所述底板上的四分之一波长阻抗变换微带线，所述四分之一波长阻抗变换微带线的一端与所述同轴连接器连接，其另一端通过所述底板与同轴馈电管的内导体连接，以匹配天线阻抗。

其进一步技术方案为：所述外护罩为由高耐热类塑料制得的塑料罩。

其进一步技术方案为：所述左旋螺旋臂的数目为三个。

本实用新型的有益技术效果在于：所述水平全向左旋圆极化天线通过设置外护罩罩于反射底板上以实现避免天线受到外界环境的损坏，保护天线，延长天线使用寿命，而且，所述圆极化天线包括同轴馈电管及多个左旋螺旋臂，以能全向接收发射左旋圆极化的信号，结构简单、体积小、占用空间小，性能可靠，有利于天线行业的发展。

附图说明

图1是本实用新型水平全向左旋圆极化天线的结构示意图。

图2是本实用新型水平全向左旋圆极化天线的外护罩与反射底板分离时的结构示意图。

图3是图2所示A部分的放大示意图。

图4是图2所示水平全向左旋圆极化天线的俯视图。

图5是图2所示水平全向左旋圆极化天线的同轴馈电管的剖视图。

图6是图2所示水平全向左旋圆极化天线的同轴馈电管的内导体与固定件的安装结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

参照图1至图5，在本实施例中，所述水平全向左旋圆极化天线包括有保护罩110、圆极化天线120、反射底板130、同轴连接器140及匹配电路板150。所述外护罩110罩于所述反射底板130上，形成有一容置空腔，以使所述圆极化天线120位于所述容置空腔内，以避免所述圆极化天线120受到外界环境的损坏，起到保护圆极化天线120的作用，降低天线的维护成本。具体地，所述外护罩110为由高耐热类塑料制得的塑料罩，所述高耐热类塑料包括有聚苯硫醚(PPS)、聚芳砜(PAR)、聚醚醚酮(PEEK)等耐高温塑料。

所述反射底板130上设置有一容所述同轴连接器140的一端穿设的穿孔，所述匹配电路板150固定安装于所述反射底板140的正面且位于所述穿孔上，所述同轴连接器140设置于所述反射底板130的背面，所述同轴连接器140的一端穿过所述穿孔以与所述匹配电路板150连接，以匹配天线阻抗，有利于调节输入、输出阻抗，避免阻抗失配导致的信号在馈线与天线输入端口产生较大的反射，便于信号更好的接收发送，有效降低信号传输过程的损耗。

所述圆极化天线120包括同轴馈电管121及多个左旋螺旋臂122，其中，在本实施例中，所述左旋螺旋臂122的数目为三个，当然，在其他实施例中，所述左旋螺旋臂122的数目可为四个或更多，其余结构和功能均与本实施例相同。所述左旋螺旋臂122用于接收并发射左旋圆极化电磁波，左旋代表接收到的圆极化信号的旋向，所述同轴连接器140与电源线连接，以为所述水平全向左旋圆极化天线的工作供电，实现信号的接收及发送。所述同轴馈电管121的一端固定安装于所述反射底板130的正面上且与所述匹配电路板150连接，所述同轴馈电管121的另一端悬空。其中，所述同轴馈电管121与反射底板130连接的一端为同轴馈电管121的末端，其悬空端为同轴馈电管121的顶端。所述同轴馈电管121由内导体1211及外导体1212组成，所述外导体1212与内导体1211同轴嵌套设置，所述外导体1212为一中间空心的金属棒，所述内导体1211置于所述外导体1212内且与所述外导体1212连接，具体地，所述外导体1212与内导体1211焊接在一起。多个所述左旋螺旋臂122以中心对称的形式分布于所述同轴馈电管121上，每一所述左旋螺旋臂122的一端与所述同轴馈电管121的悬空端的内导体1211连接，所述左旋螺旋臂122的另一端与所述同轴馈电管121的外导体1212连接，所述左旋螺旋臂122分别与同轴馈电管121连接的两端之间的夹角呈九十度，以使得其两端馈电的电流幅度相等而相位相差九十度，实现正交馈电，形成左旋自相移结构，以通过自相移结构正交馈电实现圆极化，从而接受和发射左旋圆极化信号。其中，由于需要收发左旋圆极化信号，即圆极化天线的信号极化旋向为左旋，则左旋螺旋臂122的结构旋向为右旋，则左旋螺旋臂122的螺旋线1221呈逆时针(自上向下看)状。而且，每一左旋螺旋臂122的螺旋线1221的长度可根据所需收发信号的频段进行设计，约为所需收发信号频段的波长的一半。以S频段为例进行说明，当收发波长为140mm，则左旋螺旋臂122的螺旋线1221的长度为70mm。所述左旋螺旋臂122的顶端与同轴馈电管121的悬空端的内导体1211连接，所述左旋螺旋臂122的螺旋线1221呈逆时针状且所述左旋螺旋臂122的末端与同轴馈电管121的外导体1212连接。

结合图5和图6，在本实施例中，所述内导体1211为实心金属棒，所述内导体1211的长度大于外导体1212的长度，所述同轴馈电管121的悬空端的内导体1211于所述外导体1212内伸出，且所述内导体1211的顶端套设有一固定件123，所述左旋螺旋臂122的一端置于所述固定件123内，以与所述内导体1211固定连接。具体地，所述固定件123对应所述左旋螺旋臂122的位置均设置有供左旋螺旋臂122的顶端置入的容置口1231，优选地，所述固定件123为圆柱型金属件，所述固定件123的圆底中央沿圆柱高度形成有一容所述内导体1211置入的通孔，所述容置口1231设置于所述固定件123的侧面并与所述通孔连通。所述内导体1211的顶端置于所述通孔中焊接固定，所述左旋螺旋臂122的一端置于所述容置口1231并通过焊接固定以与所述内导体1211相连。

继续参照图3和图6，所述匹配电路板150包括有底板151及设置于所述底板151上的四分之一波长阻抗变换微带线152，所述四分之一波长阻抗变换微带线152的一端与所述同轴连接器140连接，其另一端通过所述底板151与同轴馈电管121的内导体1211连接，以匹配天线阻抗，有利于调节输入、输出阻抗，避免阻抗失配导致的信号在馈线与天线输入端口产生较大的反射，便于信号更好的接收发送，有效降低信号传输过程的损耗。具体地，所述外导体1212与反射底板130连接的一端形成有一开槽，以供所述匹配电路板150与内导体1211直接相连。

基于上述设计，工作时，同轴连接器与电源连接提供电信号并将其经由匹配电路板的四分之一波长阻抗变换微带线传输至同轴馈电管的内导体以实现阻抗匹配，并将电信号传输至内导体，又内导体与外导体连接，则将电信号传输至外导体，又左旋螺旋臂的两端分别与内导体及外导体连接，且其夹角呈九十度，实现自相移正交馈电，以实现左旋圆极化。

综上所述，本实用新型水平全向左旋圆极化天线通过设置外护罩罩于反射底板上以实现避免天线受到外界环境的损坏，实现避免天线受到外界环境的损坏，受安装环境影响小，有利于保护天线，所述圆极化天线包括同轴馈电管及多个左旋螺旋臂，以能全向接收发射左旋圆极化波段的信号，并可通过匹配电路板实现阻抗匹配，结构简单、性能可靠、成本低廉、体积小且占用空间小，有利于天线行业的发展。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，而非对本实用新型做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水平全向左旋圆极化天线，其特征在于，包括有外护罩、圆极化天线、反射底板、同轴连接器及匹配电路板，所述外护罩罩于所述反射底板上，形成有一容置空腔，以使所述圆极化天线位于所述容置空腔内；

所述反射底板上设置有一容所述同轴连接器的一端穿设的穿孔，所述匹配电路板固定安装于所述反射底板的正面且位于所述穿孔上，所述同轴连接器设置于所述反射底板的背面，其一端穿过所述穿孔与所述匹配电路板连接，以匹配天线阻抗；

所述圆极化天线包括同轴馈电管及多个左旋螺旋臂，所述同轴馈电管的一端固定安装于所述反射底板的正面上且与所述匹配电路板连接，其另一端悬空，所述同轴馈电管由内导体及外导体组成，所述外导体为中间空心的金属棒，所述内导体置于所述外导体内且与所述外导体连接，多个所述左旋螺旋臂以中心对称形式分布于所述同轴馈电管上，每一所述左旋螺旋臂的一端与所述同轴馈电管的悬空端的内导体连接，其另一端与所述同轴馈电管的外导体连接，所述左旋螺旋臂的两端之间的夹角呈九十度。

2.如权利要求1所述的水平全向左旋圆极化天线，其特征在于，所述内导体为实心金属棒，所述内导体的长度大于外导体的长度，所述同轴馈电管的悬空端的内导体于所述外导体内伸出，且其顶端套设有一固定件，所述左旋螺旋臂的一端置于所述固定件内，以与所述内导体固定连接。

3.如权利要求2所述的水平全向左旋圆极化天线，其特征在于，所述固定件对应所述左旋螺旋臂的位置均设置有供所述左旋螺旋臂置入的容置口。

4.如权利要求3所述的水平全向左旋圆极化天线，其特征在于，所述固定件为圆柱型金属件，所述固定件的圆底中央沿圆柱高度形成有一容所述内导体置入的通孔，所述容置口设置于所述固定件的侧面并与所述通孔连通。

5.如权利要求1所述的水平全向左旋圆极化天线，其特征在于，所述匹配电路板包括有底板及设置于所述底板上的四分之一波长阻抗变换微带线，所述四分之一波长阻抗变换微带线的一端与所述同轴连接器连接，其另一端通过所述底板与同轴馈电管的内导体连接，以匹配天线阻抗。

6.如权利要求1所述的水平全向左旋圆极化天线，其特征在于，所述外护罩为由高耐热类塑料制得的塑料罩。

7.如权利要求1所述的水平全向左旋圆极化天线，其特征在于，所述左旋螺旋臂的数目为三个。