CN215266661U - 一种超宽带水平极化全向天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超宽带水平极化全向天线，其包括：在基板上均匀分布的至少四个水平极化辐射单元，每个水平极化辐射单元均包括一个辐射体和一个馈电装置；所述馈电装置和辐射体分别位于基板的上下两面；基板上还设有馈电电缆，馈电电缆的一端的内导体焊接在馈电装置上，馈电电缆的一端的外导体焊接在辐射体上。本实用新型通过多个水平极化天线在一个圆周上均匀分布，且首尾相连，从而实现多个天线波束合成，形成一种超宽带水平极化全向天线。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线电监测测向的设备技术领域，更具体的说是一种超宽带水平极化全向天线。
背景技术
无线电监测测向是指探测、搜索、截获无线电管理地域内的无线电信号，并对该无线电信号进行分析、识别、监视并获取其技术参数、工作特征和辐射位置等技术信息的活动，是一种有效的实施无线电管理的重要手段依据，也是无线电频谱管理的重要分支。随着经济和技术的快速发展，各类无线电业务已经渗透到社会经济生活的各个领域，广泛应用于广播、电视、移动通信、航空航天领域。其中主要无线电信号的频率覆盖范围从30MHz-18GHz，甚至更高的微波频段。电磁波的极化方式包括垂直极化、水平极化和圆极化等。为了实现对垂直极化和水平极化全频段信号的监测、测向，就需要全频段的垂直极化天线和水平极化天线来接收无线电信号。
全向天线按照其工作极化方式也可以分为全向水平极化天线，全向垂直极化天线，全向圆极化天线等，可以用来接收或发射360度范围的信号。其中垂直极化全向天线的技术相对成熟，比如垂直放置的单极子天线、偶极子天线、双锥天线等。水平极化全向天线的结构相对比较复杂，实现的难度相对较大，超宽带水平极化全向天线的设计和制造的挑战更高。
目前无线电监测测向设备有很多种，主要包括固定站、车载站、可搬移式、便携式、手持式等。天线要求覆盖的频段主要包括30MHz-1.300GHz、1.3GHz-4GHz、4GHz-8GHz、8GHz-18GHz等，通常采用多天线来实现全频段覆盖，各天线之间采用合路器或开关来实现连接或切换，这样就造成了系统更加复杂，损耗更大，成本更高，效率更低。多天线需要的安装空间更大，天线之间还会形成干扰。
实用新型内容
本实用新型提供一种超宽带水平极化全向天线，以期解决背景技术中的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种超宽带水平极化全向天线，包括：在基板上均匀分布的至少四个水平极化辐射单元，每个水平极化辐射单元均包括一个辐射体和一个馈电装置；所述馈电装置和辐射体分别位于基板的上下两面；基板上还设有馈电电缆，馈电电缆的一端的内导体焊接在馈电装置上，馈电电缆的一端的外导体焊接在辐射体上。
在一些实施例中，所述馈电装置包括至少一个功分器和一个微带巴伦，且微带巴伦与功分器的一端相连，功分器的另一端与馈电电缆的一端的内导体相连。通过若干个水平极化天线在一个圆周上均匀分布，且首尾相连，从而实现多个天线波束合成，形成一种超宽带水平极化全向天线。
在一些实施例中，所述辐射体包括对称放置的两个金属臂，相邻的辐射体的金属臂相连，形成一个环状结构。
按照天线理论，宽带偶极子天线的金属臂物理长度约为中心频率的1/4波长，本实用新型提供一种全新的工作方式，辐射体的金属臂与相邻的辐射体的金属臂相连，形成一个环状结构，可以大大缩小天线的尺寸，同时减小整个工作频带中高端频率和低端频率由于不同电长度带来的天线方向图的差异，增加天线的带宽。
在一些实施例中，在基板上均匀分布的水平极化辐射单元，具有相同结构形状。
在一些实施例中，所述基板为PCB介质板。
在一些实施例中，所述PCB介质板呈圆形设置。
在一些实施例中，在一个圆周PCB介质板上均匀分布有六个水平极化辐射单元，其频带范围为4-8GHz。六个水平极化辐射单元在一个圆周上均匀分布，且首尾相连，通过多个天线波束合成，形成一种超宽带水平极化全向天线。
附图说明
图1为本实用新型实施例中在基板上均匀分布的六个水平极化辐射单元的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中在基板上均匀分布的六个水平极化辐射单元的侧面结构示意图；
图3为本实用新型实施例中在基板上均匀分布的六个水平极化辐射单元的正面结构示意图；
图4为本实用新型实施例中在基板上均匀分布的六个水平极化辐射单元的反面结构示意图；
图5为本实用新型实施例中在基板上均匀分布的四个水平极化辐射单元的正面结构示意图；
图6为本实用新型实施例中在基板上均匀分布的四个水平极化辐射单元的反面结构示意图；
图7为本实用新型实施例中在一种在圆周上均匀分布的六个水平极化辐射单元的结构示意图，首尾未相连；
图8为本实用新型实施例中在一种在圆周上均匀分布的六个水平极化辐射单元首尾相连，波束合成形成的超宽带水平极化天线4GHz水平面方向图；
图9为本实用新型实施例中在一种在圆周上均匀分布的六个水平极化辐射单元首尾相连，波束合成形成的超宽带水平极化天线4GHz垂直面方向图；
图10为本实用新型实施例中在一种在圆周上均匀分布的六个水平极化辐射单元首尾相连，波束合成形成的超宽带水平极化天线6GHz水平面方向图；
图11为本实用新型实施例中在一种在圆周上均匀分布的六个水平极化辐射单元首尾相连，波束合成形成的超宽带水平极化天线6GHz垂直面方向图；
图12为本实用新型实施例中在一种在圆周上均匀分布的六个水平极化辐射单元首尾相连，波束合成形成的超宽带水平极化天线8GHz水平面方向图；
图13为本实用新型实施例中在一种在圆周上均匀分布的六个水平极化辐射单元首尾相连，波束合成形成的超宽带水平极化天线8GHz垂直面方向图；
附图标记：1-辐射单元，11-辐射体，12-馈电装置，111-金属臂，121-微带巴伦，122-功分器，2-PCB介质板，3-馈电电缆。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
相反，本申请涵盖任何由权利要求定义的在本申请的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本申请有更好的了解，在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。
如图1、图2、图3和图4所示，一种超宽带水平极化全向天线，图1所示的超宽带水平极化全向天线包括：在一个呈圆周状的PCB介质板2的基板上均匀分布的六个水平极化辐射单元1，每一个水平极化辐射单元1均包括一个辐射体11和一个馈电装置12。馈电装置12和辐射体11分别位于PCB介质板2的上下两面。所述辐射体11包括对称放置的两个金属臂111。金属臂111与相邻的辐射体11的金属臂111相连，形成一个环状结构。
按照天线理论，宽带偶极子天线的金属臂111物理长度约为中心频率的1/4波长，本实用新型提供一种全新的工作方式，辐射体11的金属臂111与相邻的辐射体11的金属臂111相连，形成一个环状结构，可以大大缩小天线的尺寸，同时减小整个工作频带中高端频率和低端频率由于不同电长度带来的天线方向图的差异，增加天线的带宽。
天线的馈电装置12包括一个功分器122和一个微带巴伦121，且功分器122的一端与微带巴伦121相连。馈电电缆3的一端的内导体焊接在天线的馈电装置12上，具体是外导体焊接在辐射体11上，其中，馈电电缆3的一端的内导体焊接在天线的馈电装置12上，具体是每个功分器122的另一端均与馈电电缆3的一端的内导体焊接。
本实用新型公开的一种超宽带水平极化全向天线，用于无线电监测测向系统，在一个呈圆周状的PCB介质板2的基板上均匀分布的六个水平极化辐射单元1，首尾相连，通过多个天线的波束合成，形成一种超宽带水平极化全向天线，如图4所示。图7展示了首尾相连的情况。
辐射单元1的辐射体11为对称结构。其中每个辐射体11包含两个金属臂111，两个金属臂111沿中线呈对称分布。
其中图5和图6是在一个呈圆周状的PCB介质板2的基板上均匀分布的四个水平极化辐射单元11的示意图。
如图8-图13所示，图8和图9为超宽带水平极化全向天线4GHz水平面以及垂直面的方向图；图10和图11为超宽带水平极化全向天线6GHz水平面以及垂直面的方向图；图12和图13为超宽带水平极化全向天线8GHz水平面以及垂直面的方向图；从图中可以看出，本实施例提供的超宽带水平极化全向天线能获得优异的水平和垂直面方向图；而且这种天线具有结构紧凑和高性能的优点，且易于制造和方便的安装使用。
本申请所披露的超宽带水平极化全向天线可能带来的有益效果包括但不限于：(1)本实用新型公开的一种超宽带水平极化全向天线，用于无线电监测测向系统，通过在一个圆周上均匀分布的至少四个水平极化辐射单元首尾相连，通过多个天线的波束合成，形成一种超宽带水平极化全向天线。(2)本实用新型制造的天线能获得较低的全频段驻波比和优异的水平和垂直面方向图；这种天线具有结构紧凑和高性能的优点，且易于制造和方便的安装使用。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种超宽带水平极化全向天线，其特征在于，包括：在基板上均匀分布的至少四个水平极化辐射单元，每个水平极化辐射单元均包括一个辐射体和一个馈电装置；所述馈电装置和辐射体分别位于基板的上下两面；基板上还设有馈电电缆，馈电电缆的一端的内导体焊接在馈电装置上，馈电电缆的一端的外导体焊接在辐射体上。
2.根据权利要求1所述的一种超宽带水平极化全向天线，其特征在于，所述馈电装置包括至少一个功分器和一个微带巴伦，且微带巴伦与功分器的一端相连，功分器的另一端与馈电电缆的一端的内导体相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种超宽带水平极化全向天线，其特征在于，所述辐射体包括对称放置的两个金属臂，相邻的辐射体的金属臂相连，形成一个环状结构。
4.根据权利要求1所述的一种超宽带水平极化全向天线，其特征在于，在基板上均匀分布的水平极化辐射单元，具有相同结构形状。
5.根据权利要求1或2所述的一种超宽带水平极化全向天线，其特征在于，所述基板为PCB介质板。
6.根据权利要求5所述的一种超宽带水平极化全向天线，其特征在于，所述PCB介质板呈圆形设置。
7.根据权利要求6所述的一种超宽带水平极化全向天线，其特征在于，在一个圆周PCB介质板上均匀分布有六个水平极化辐射单元，其频带范围为4-8GHz。
Priority Applications (1)
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| CN202121561727.9U CN215266661U (zh) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | 一种超宽带水平极化全向天线 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202121561727.9U CN215266661U (zh) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | 一种超宽带水平极化全向天线 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN215266661U true CN215266661U (zh) | 2021-12-21 |
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ID=79490655
Family Applications (1)
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| CN202121561727.9U Active CN215266661U (zh) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | 一种超宽带水平极化全向天线 |
Country Status (1)
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|---|---|
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2021
- 2021-07-09 CN CN202121561727.9U patent/CN215266661U/zh active Active
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