CN215816406U - 水平极化天线及天线阵列 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及机载天线技术领域，公开了一种水平极化天线，包括：印制电路板，其一侧表面的上部呈八字状对称设置有两个电振子结构；底盘，其设置在印制电路板的下端，且与电振子结构的末端不接触；射频同轴连接器组件，其贯穿设置在底盘上，且分别与各电振子结构连接。本实用新型实现天线感抗加载匹配，能够进一步展宽波束带宽，使天线的波束宽度满足使用要求，同时有效地减小了天线的尺寸，最终使天线的高度仅为波长的八分之一。同时，通过简化天线结构，将电振子直接印刷在印制电路板上，提高了天线加工的一致性，使其幅相一致性好，从而使水平极化天线更适合作为天线阵列使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及机载天线技术领域，具体涉及一种水平极化天线及天线阵列。
背景技术
UHF(Ultra High Frequency，特高频)频段是现有数据通信的主要频段，该频段下的机载水平极化天线，主要用于飞机与卫星之间的通信。由于工作频段波长较长，因此天线的尺寸也较大，现有的水平极化天线高度一般为300mm，外形为刀型。而天线的尺寸越大，波束越窄，增益越高；与之相反，天线的尺寸越小，波束越宽，增益越低。
现有的水平极化天线，通常采用半波对称振子天线，其波束较窄，而增益较高，不能满足目前对水平极化宽波束且小型化的要求，因此需要对现有的水平极化天线进行改进，不仅需要满足天线的小型化需求，使其波束展宽，同时还要保证天线辐射最大增益无较大减小。
需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种水平极化天线及天线阵列，以解决现有技术中的刀型水平极化天线无法满足宽波束且小型化的问题。
第一方面，本实用新型实施例提供一种水平极化天线，包括：
印制电路板，其一侧表面的上部呈八字状对称设置有两个电振子结构；
底盘，其设置在所述印制电路板的下端，且与所述电振子结构的末端不接触；
射频同轴连接器组件，其贯穿设置在所述底盘上，且分别与各所述电振子结构连接。
作为本实用新型的优选方式，所述电振子结构为三角形覆铜片；其中，两个所述电振子结构的最长边呈八字状相对设置，其余两边与所述印制电路板的边缘贴合。
作为本实用新型的优选方式，所述三角形覆铜片通过环氧玻璃布基覆铜印制板光刻工艺制成。
作为本实用新型的优选方式，所述印制电路板的下端设置有多个固定角片，在所述底盘与所述固定角片将所述印制电路板夹紧后，通过多个沉头螺钉固定。
作为本实用新型的优选方式，所述射频同轴连接器组件包括射频连接器和同轴电缆，所述射频连接器上端的馈电探针通过同轴电缆分别与各所述电振子结构连接。
第二方面，本实用新型实施例提供一种天线阵列，包括如第一方面及其优选方式中任一项所述的水平极化天线。
本实用新型实施例提供的水平极化天线及天线阵列，通过将两个电振子结构设置为三角形结构，并呈八字状对称设置在印制电路板上，使电振子的振子臂和接地面位置呈线性递增状，从而实现天线感抗加载匹配，能够进一步展宽波束带宽，使天线的波束宽度满足使用要求，同时有效地减小了天线的尺寸，最终使天线的高度仅为波长的八分之一。
同时，通过简化天线结构，将电振子直接印刷在印制电路板上，提高了天线加工的一致性，使其幅相一致性好，从而使水平极化天线更适合作为天线阵列使用。
此外，通过微调八字状电振子的振子臂末端，改变电振子的振子臂的高度可以稍微改变天线的电压驻波比特性，对天线外部的天线罩产生的电压驻波比差异进行微调，保证了天线的电压驻波比一致性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种水平极化天线的结构示意图。
其中：
100、印制电路板，101、电振子结构；
200、底盘，201、固定角片，202、沉头螺钉；
300、射频连接器，301、馈电探针，302、同轴电缆。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
参照图1所示，本实用新型实施例公开了一种水平极化天线，该天线主要包括：
印制电路板100，其一侧表面的上部呈八字状对称设置有两个电振子结构101；
底盘200，其设置在印制电路板100的下端，且与电振子结构101的末端不接触；
射频同轴连接器组件，其贯穿设置在底盘200上，且分别与各电振子结构101连接。
本实施例中，采用了印制电路板，并在印制电路板的其中一侧表面上设置了两个三角形电振子结构，并且这两个电振子结构呈八字状对称设置。还设置了射频同轴连接器组件，分别为各电振子结构馈电。
通过采用印制电路板作为辐射体，增加天线电流分布中的垂直分量，这样可使天线E面端射方向的增益得到补偿，从而展宽天线的波束。同时，采用八字状对称设置的两个电振子结构，使电振子的振子臂和接地面位置呈线性递增状，从而实现天线感抗加载匹配，能够进一步展宽波束带宽，使天线的波束宽度满足使用要求。
采用上述方案后，不仅展宽了天线的波束带宽，还有效地减小了天线的尺寸，最终使天线的高度仅为波长的八分之一。
另外，该天线通过简化天线结构，将电振子直接印刷在印制电路板上，提高了天线加工的一致性，使其幅相一致性好，从而使水平极化天线更适合作为天线阵列使用。
此外，天线外部保护的天线罩的制作误差对天线的电压驻波比也有很大的影响，因此通过微调八字状电振子的振子臂末端，这样可以微调与天线的局部耦合作用，实现天线感抗加载的变化，从而对天线罩造成的电压驻波比进行微调，保证了天线的电压驻波比一致性，使天线的主要性能指标得到最优化。
除此之外，通过底盘将印制电路板的下端进行固定，射频同轴连接器组件固定在底盘上，对八字状对称设置的两个电振子进行馈电。从外表看，电流在底盘和电振子外表面流动，其表面无多余的突出物，而射频同轴连接器组件的焊点位置通过底盘安装孔固化，所以可以进一步使天线的电结构精度更高，带来的幅相一致性也更好。
在本申请提供的一种可选实施例中，电振子结构101为三角形覆铜片；其中，两个电振子结构101的最长边呈八字状相对设置，其余两边与印制电路板100的边缘贴合。
本实施例中，电振子结构设置为三角形状，其为三角形覆铜片。
将两个电振子结构对称设置在印制电路板上时，使两个三角形电振子结构的最长边呈八字状相对，其余两边均与印制电路板的边缘贴合。设置完成后，两个电振子结构之间存在间隔，且电振子结构的末端也与底盘存在间隔，不产生接触。
采用上述方案后，使两个电振子的振子臂和接地面位置呈线性递增状，从而实现天线感抗加载匹配，能够进一步展宽波束带宽，使天线的波束宽度满足使用要求。
优选地，三角形覆铜片通过环氧玻璃布基覆铜印制板光刻工艺制成。
具体地，采用环氧玻璃布基覆铜印制板光刻工艺将电振子结构中的三角形覆铜片印制在设置在印制电路板上，制作方便，还可以通过控制印制电路板的光刻精度，提高了天线加工的一致性，使其幅相一致性好，从而使水平极化天线更适合作为天线阵列使用。
在本申请提供的一种可选实施例中，印制电路板100的下端设置有多个固定角片201，在底盘200与固定角片201将印制电路板100夹紧后，通过多个沉头螺钉201固定。
本实施例中，通过设置多个固定角片，可以使底盘将印制电路板夹紧，然后通过多个沉头螺钉即可完成对印制电路板与底盘的固定。
在本申请提供的一种可选实施例中，射频同轴连接器组件包括射频连接器300和同轴电缆302，射频连接器300上端的馈电探针301通过同轴电缆302分别与各电振子结构101连接。
本实施例中，射频同轴连接器组件包括射频连接器和同轴电缆，该射频连接器上端具有馈电探针，该馈电探针进一步连接同轴电缆，并使该同轴电缆分别与各电振子结构连接，这样可以通过射频同轴连接器组件分别为各电振子结构馈电。
另外，本实用新型实施例还提供一种天线阵列，该天线阵列包括上述任一项所述的水平极化天线。
通过将两个电振子结构设置为三角形结构，并呈八字状对称设置在印制电路板上，能够进一步展宽波束带宽，使天线的波束宽度满足使用要求，同时有效地减小了天线的尺寸。同时，通过简化天线结构，将电振子直接印刷在印制电路板上，提高了天线加工的一致性，使其幅相一致性好，从而使水平极化天线更适合作为天线阵列使用。
综上所述，本实用新型实施例提供的水平极化天线及天线阵列，通过将两个电振子结构设置为三角形结构，并呈八字状对称设置在印制电路板上，使电振子的振子臂和接地面位置呈线性递增状，从而实现天线感抗加载匹配，能够进一步展宽波束带宽，使天线的波束宽度满足使用要求，同时有效地减小了天线的尺寸，最终使天线的高度仅为波长的八分之一。
同时，通过简化天线结构，将电振子直接印刷在印制电路板上，提高了天线加工的一致性，使其幅相一致性好，从而使水平极化天线更适合作为天线阵列使用。
此外，通过微调八字状电振子的振子臂末端，改变电振子的振子臂的高度可以稍微改变天线的电压驻波比特性，对天线外部的天线罩产生的电压驻波比差异进行微调，保证了天线的电压驻波比一致性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种水平极化天线，其特征在于，包括：
印制电路板，其一侧表面的上部呈八字状对称设置有两个电振子结构；
底盘，其设置在所述印制电路板的下端，且与所述电振子结构的末端不接触；
射频同轴连接器组件，其贯穿设置在所述底盘上，且分别与各所述电振子结构连接。
2.根据权利要求1所述的水平极化天线，其特征在于，所述电振子结构为三角形覆铜片；其中，两个所述电振子结构的最长边呈八字状相对设置，其余两边与所述印制电路板的边缘贴合。
3.根据权利要求2所述的水平极化天线，其特征在于，所述三角形覆铜片通过环氧玻璃布基覆铜印制板光刻工艺制成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的水平极化天线，其特征在于，所述印制电路板的下端设置有多个固定角片，在所述底盘与所述固定角片将所述印制电路板夹紧后，通过多个沉头螺钉固定。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的水平极化天线，其特征在于，所述射频同轴连接器组件包括射频连接器和同轴电缆，所述射频连接器上端的馈电探针通过所述同轴电缆分别与各所述电振子结构连接。
6.一种天线阵列，其特征在于，包括如权利要求1～5中任一项所述的水平极化天线。
Priority Applications (1)
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| CN202121756956.6U CN215816406U (zh) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 水平极化天线及天线阵列 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202121756956.6U Active CN215816406U (zh) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 水平极化天线及天线阵列 |
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2021
- 2021-07-29 CN CN202121756956.6U patent/CN215816406U/zh active Active
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