CN213753075U - 一种vhf/uhf波段通信与s波段卫星通信一体化集成天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，属于天线技术领域，具体包括从上往下依次设置的VHF/UHF通信天线、S波段卫星通信天线及双芯连接器组件，VHF/UHF通信天线为非对称偶极形式，它的馈线下部绕经S波段卫星天线的馈电印制电路板外周与S波段天线的馈线并列连接在双芯连接器组件上，且在S波段天线馈电印制电路板上方还设置有与VHF/UH F天线馈线相连接的平衡接地网线；S波段卫星通信天线为四臂螺旋结构；本实用新型解决了目前圆极化卫星天线和线极化通信天线只能单一模式工作，无法同时双模使用的问题，将VHF/IHF通信天线和S波段卫星天线巧妙集成为一体，实现圆极化和线极化双模通信工作的功能，节省了安装空间并减少了天线个数。

Description

一种VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线

技术领域

本实用新型属于天线通信技术领域，具体涉及一种VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线。

背景技术

谐振式四臂螺旋结构天线是由四根螺旋臂组成的，每根的长度为四分之一波长的整数倍。四根螺旋臂馈电端的电流幅度相等，相位依次相差90°，具有宽波束方向图、良好的前后比及优异的圆极化特性，可以在较低的仰角位置上保持较高的增益，通过调节其物理尺寸可以方便地得到不同的辐射方向图，具有结构紧凑、体积小、重量轻、无需参考地等优点，在卫星通信系统中具有广泛的应用。

现有的谐振式四臂螺旋结构天线属于圆极化天线，而一般的地面通信天线则采用线极化的工作模式。随着现代通信技术的发展，手持(背负)终端需要同时实现卫星通信和地面通信的功能，也就是说与其相配套的天线必须具备线极化和圆极化两种工作模式，传统上则需要安装两根天线来分别实现，这样不仅要安装多一根天线，而且需要较大的安装空间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，其技术方案如下：

一种VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，包括从上至下依次连接的VHF/UHF波段天线、S波段天线及双芯连接器组件；

所述VHF/UHF波段天线采用非对称偶极形式，实现线极化工作模式，其包括VHF/UHF天线本体(辐射体)、VHF/UHF波段馈线和VHF/UHF波段匹配网络；

所述S波段天线采用四臂螺旋结构形式，实现圆极化工作模式，其包括S波段天线本体(辐射体)、S波段天线馈线、S波段天线馈电印制电路板和S波段天线移相器；其中，S波段天线本体的轴心线处贯通设置有中心通道；

所述VHF/UHF波段馈线的上端与VHF/UHF波段匹配网络连接，VHF/UHF波段馈线的下端从S波段天线本体的所述中心通道穿出，并绕经所述S波段天线馈电印制电路板外周，与S波段天线馈线并列连接在双芯连接器组件上；

所述S波段天线馈电印制电路板的上方还设置有与VHF/UHF波段馈线的下部相连接的平衡接地线，所述平衡接地线与S波段天线馈电印制电路板的馈电点、VHF/UHF波段馈线的下部与S波段天线馈电印制电路板的馈电点，整体均匀分布在S波段天线馈电印制电路板的外周上，且各馈电点到相邻S波段天线的馈电点间距相等，使得S波段天线四臂螺旋结构形式的辐射体处于平衡状态。

较佳地，所述平衡接地线分为多条平衡接地线，各平衡接地线与VHF/UHF波段馈线的连接点在S波段天线馈电印制电路板的上方，并位于所述S波段天线本体的轴心线上。

较佳地，所述平衡接地线为半圆形网罩形式，其扣在馈电印制电路板上方，所述半圆形网罩的顶点与VHF/UHF波段馈线的下端相连接，且连接点位于S波段天线的中心轴线上。

较佳地，所述VHF/UHF天线本体包括上振子和下振子，其中下振子和S波段天线的外侧整体设置有天线外罩。

较佳地，所述上振子采用钢带结构，以利于天线的弯折；上振子通过钢带固定件与VHF/UHF波段匹配网络相连接。

较佳地，所述上振子的顶端安装有天线帽，天线帽与上振子上部共同通过热缩管固定。

较佳地，所述VHF/UHF波段匹配网络采用LC电路。

较佳地，所述双芯连接器组件下端设置有两个双芯接头母头，所述两个双芯接头母头分别与VHF/UHF波段馈线和S波段天线馈线连接。

较佳地，所述S波段天线移相器连接在S波段天线馈电印制电路板上方且位于其正中间。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的集成天线包括从上往下依次设置的VHF/UHF波段天线、S波段天线及双芯连接器组件，将VHF/UHF波段天线线极化性能与S波段天线圆极化性能的相结合，使集成天线能够同时在VHF/UHF和S频段工作，实现卫星通信和地面通信的双模工作；且将两根天线集成后，能够节省天线的安装空间。

2、VHF/UHF波段天线馈线的下部绕经S波段天线的馈电印制电路板外周与S波段天线馈线并列连接在双芯连接器组件上；馈电印制电路板上方还设置有与VHF/UHF波段天线馈线相连接的平衡接地线；平衡接地线由多条平衡接地线或者半圆形网罩形成，各平衡接地线与VHF/UHF波段天线馈线的连接点在S波段天线的馈电印制电路板上方，且位于S波段天线的中心轴线上；各个平衡接地线与S波段天线馈电印制电路板的馈电点和VHF/UHF波段天线馈线的下部与S波段天线馈电印制电路板的馈电点均匀分布在S波段天线馈电印制电路板的外周上，且各馈电点到相邻两个S波段天线的馈电点间距相等；通过平衡接地线使S波段天线四个辐射体处于平衡状态，保证了VHF/UHF波段天线馈线不会对S波段天线的辐射方向图造成影响，实现了集成天线的双模多频正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型集成天线的外形结构示意图；

图2为一方向天线内部的结构示意图；

图3为另一方向天线内部结构示意图；

图4(a)为VHF/UHF天线匹配网络图，(b)为S波段天线馈电印制电路板示意图；

图5(a)为未加平衡接地线的辐射方向图，(b)为加入平衡接地线的辐射方向图。

其中的附图标记的含义为：1-双芯连接器组件，101-双芯接头母头，102-双芯接头连接座；2-S波段天线，201-S波段天线馈线，202-S波段天线馈电印制电路板，203-导航天线移相器；3-VHF/UHF波段天线，301-VHF/UHF波段天线馈线，4-平衡接地线，5-VHF/UHF波段天线上振子，6-钢带固定件，7-VHF/UHF天线匹配网络，8-VHF/UHF天线馈线固定件，9-天线支架，10-钢带天线帽，11-天线罩。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下详述本实用新型，参见图1、图2、图3，图4，本实用新型的VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，包括从上往下依次设置的VHF/UHF波段天线3、S波段天线2及双芯连接器组件1；在VHF/UHF波段天线下振子和S波段天线2外侧有天线外罩11；VHF/UHF波段天线3包括天线馈线301、天线匹配网络7、及VHF/UHF波段天线本体，其中VHF/UHF波段天线本体包括上振子5和下振子，上振子5采用钢带结构，以利于天线的弯折；上振子5通过钢带固定件6与VHF/UHF波段匹配网络7相连接；S波段天线2包括S波段天线馈线201、天线馈电印制电路板202、S波段天线移相器203及四臂螺旋天线辐射体，S波段天线辐射体的底端通过S波段天线2的四个馈电点与天线馈电印制电路板202连接，S波段天线移相器203连接在S波段天线馈电印制电路板202上方且位于正中间；VHF/UHF波段天线馈线301的一端与VHF/UHF波段匹配网络7连接，另一端沿着S波段天线2的中心轴线向下，且绕经S波段天线2的天线馈电印制电路板202外周，与S波段天线馈线201并列连接在双芯连接器组件1上。

在S波段天线2馈电印制电路板202的上方设置有平衡接地线4，平衡接地线4是由多条平衡接地线4或半圆形网罩组成；平衡接地线4与VHF/UHF波段天线馈线301的连接点在馈电印制电路板202上方且位于S波段天线2中心轴线上，平衡接地线4与S波段天线馈电印制电路板202的馈电点和VHF/UHF波段天线馈线301的下端与S波段天线馈电印制电路板202的馈电点均匀分布在S波段天线馈电印制电路板202的外周，且各个馈电点到相邻两个S波段天线2的馈电点距离相等。

示例性的，平衡接地线共有3根，3根平衡接地线与S波段天线馈电印制电路板的3个馈电点、VHF/UHF波段馈线的下部与S波段天线馈电印制电路板的1个馈电点，整体以90°的间隔分布在S波段天线的两两馈电点之间。

本实用新型集成天线的VHF/UHF波段天线3为非对称偶极形式，实现线极化工作模式；S波段天线2为四臂螺旋结构形式，实现圆极化工作模式。

图5(a)为未加平衡接地线的辐射方向图，(b)为加入平衡接地线的辐射方向图，由图4可以看出通过平衡接地线使S波段天线四个辐射体处于平衡状态，保证了VHF/UHF波段天线馈线不会对S波段天线的辐射方向图造成影响，进而实现了集成天线的双模多频正常工作。

实施例1

本实施例的平衡接地线是由3条平衡接地线组成的，平衡接地线与S波段天线2馈电印制电路板202的馈电点，与VHF/UHF波段天线3馈线301下端与S波段天线馈电印制电路板202的馈电点均匀地分布在S波段天线馈电印制电路板202的圆周上，且各个馈电点均匀分布在S波段天线2的两个馈电点之间，消除了VHF/UHF波段天线3的馈线301对S波段天线方向图的影响，从而实现集成天线的双模多频正常工作。

VHFUHF频段天线的上振子采用具有一定弧度、宽度为12mm的4根钢带构成，钢带长度为340mm，4根钢带两两组成一组，且弧度相向而置；在钢带和VHF/UHF天线馈线301之间有匹配网络7，实现121MHz和243MHz双频段的阻抗匹配；S波段天线2的工作频段为1980MHz-2010MHz，2170MHz-2200MHz，在S波段天线2上有8根金属螺旋渐变线(其中相邻两根在底部并联在一起)，其金属线的宽度为0.5-1.5㎜，且8根金属辐射线旋向为左旋，相邻两根金属辐射线的螺距为60-70㎜；为了双芯连接器组件1的安装方便，VHF/UHF天线和S波段天线被天线支架9抬高10mm。

特别指出的是，通过改变匹配网络7，可以使上述线极化天线实现在宽频段VHF/UHF内工作。

实施例2

除平衡接地线外本实施例其它均与实施例1相同；本实施例中，平衡接地线是由半圆形网罩组成的，半圆形网罩扣在S波段天线2馈电印制电路板202上方，VHF/UHF波段天线3的馈线301的下端与半圆形网罩的顶点连接，且位于S波段天线2的中心轴线上。半圆形网罩的母线与VHF/UHF波段天线3的馈线301下端重合，VHF/UHF波段天线3的馈线301末端与S波段天线2的馈线201的末端同时连接在双芯接连接器1上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，其特征在于：包括从上至下依次连接的VHF/UHF波段天线(3)、S波段天线(2)及双芯连接器组件(1)；

所述VHF/UHF波段天线(3)采用非对称偶极形式，实现线极化工作模式，其包括VHF/UHF天线本体、VHF/UHF波段馈线(301)和VHF/UHF波段匹配网络(7)；

所述S波段天线(2)采用四臂螺旋结构形式，实现圆极化工作模式，其包括S波段天线本体、S波段天线馈线(201)、S波段天线馈电印制电路板(202)和S波段天线移相器(203)；其中，S波段天线本体的轴心线处贯通设置有中心通道；

所述VHF/UHF波段馈线(301)的上端与VHF/UHF波段匹配网络(7)连接，VHF/UHF波段馈线(301)的下端从S波段天线本体的所述中心通道穿出，并绕经所述S波段天线馈电印制电路板(202)外周，与S波段天线馈线(201)并列连接在双芯连接器组件(1)上；

所述S波段天线馈电印制电路板(202)的上方还设置有与VHF/UHF波段馈线(301)的下部相连接的平衡接地线(4)，所述平衡接地线(4)与S波段天线馈电印制电路板(202)的馈电点、VHF/UHF波段馈线(301)的下部与S波段天线馈电印制电路板(202)的馈电点，整体均匀分布在S波段天线馈电印制电路板(202)的外周上，且各馈电点到相邻S波段天线(2)的馈电点间距相等，使得S波段天线四臂螺旋结构形式的辐射体处于平衡状态。

2.根据权利要求1所述的VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，其特征在于：所述平衡接地线分为多条平衡接地线(4)，各平衡接地线(4)与VHF/UHF波段馈线(301)的连接点在S波段天线馈电印制电路板(202)的上方，并位于所述S波段天线本体的轴心线上。

3.根据权利要求1所述的VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，其特征在于：所述平衡接地线为半圆形网罩形式，其扣在馈电印制电路板(202)上方，所述半圆形网罩的顶点与VHF/UHF波段馈线(301)的下端相连接，且连接点位于S波段天线(2)的中心轴线上。

4.根据权利要求1所述的VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，其特征在于：所述VHF/UHF天线本体包括上振子(5)和下振子，其中下振子和S波段天线(2)的外侧整体设置有天线外罩(11)。

5.根据权利要求4所述的VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，其特征在于：所述上振子(5)采用钢带结构，以利于天线的弯折；上振子(5)通过钢带固定件(6)与VHF/UHF波段匹配网络(7)相连接。

6.根据权利要求5所述的VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，其特征在于：所述上振子(5)的顶端安装有天线帽(10)，天线帽(10)与上振子(5)上部共同通过热缩管固定。

7.根据权利要求1所述的VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，其特征在于：所述VHF/UHF波段匹配网络(7)采用LC电路。

8.根据权利要求1所述的VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，其特征在于：所述双芯连接器组件(1)下端设置有两个双芯接头母头(101)，所述两个双芯接头母头(101)分别与VHF/UHF波段馈线(301)和S波段天线馈线(201)连接。

9.根据权利要求1所述的VHF/UHF波段通信与S波段卫星通信一体化集成天线，其特征在于：所述S波段天线移相器(203)连接在S波段天线馈电印制电路板(202)上方且位于其正中间。

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