CN218586336U - 一种碳纤维振子的双锥全向发射天线 - Google Patents
一种碳纤维振子的双锥全向发射天线 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提出一种碳纤维振子的双锥全向发射天线，由上下振子、上锥体、下锥体、锥体支撑管、馈电电缆组件、安装柱等组成；该天线由上下锥体和振子组成了天线的主辐射部分，使得天线具有良好的阻抗匹配；通过控制上下振子的张角，使得天线增益最大值指向水平方向；通过由下锥体穿出的馈电电缆组件的芯线部分对上锥体进行馈电，使得上下锥体和振子组成一对辐射体，从而形成稳定增益和波束的碳纤维振子的双锥全向发射天线；上下振子为碳纤维材质，使天线的重量减轻；通过锥体支撑管对上下锥体进行固定，使得天线结构稳定；通过安装柱将天线整体安装与固定，使得天线便于拆卸与移动。特别适合地面天线用于对空中目标的发射。
Description
技术领域
本发明涉及一种全向天线，尤其涉及一种碳纤维振子的双锥全向发射天线，其主要用于卫星通讯，无人机信号等的用途。
背景技术
全向天线具有水平面360°的波束覆盖，在垂直面上具有一定的波束宽度，通常其最大辐射方向指向水平方向；全向天线一般具有波束宽度窄，难以在低频段使用的缺点，在实际应用中，若需要使用具有一定波束宽度或频段低的天线，则需要多个不同频段的全向天线分别配备安装，具有使用不方便且多个不同频段的天线之间会相互干扰的缺点，因此如何拓宽波束宽度，和减小天线尺寸与重量就成了一大难题。
本实用新型提出一种碳纤维振子的双锥全向发射天线，利用上下振子为碳纤维杆的结构来减轻重量与缩小尺寸，利用上下振子与上下锥体的张角来改善阻抗，通过馈电电缆组件形成扼流结构，增加波束宽度，使天线在使用的频带内获得很好的电性能以及辐射性能。在实际应用时，一个性能良好，重量与尺寸较小的天线能使天线数量大大减少，而且还能够合理高效地解决电磁兼容的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种碳纤维振子的双锥全向发射天线。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：包括上锥体、下锥体、上振子、下振子、馈电电缆组件、锥体支撑管、安装柱等组成；上锥体和上振子与下锥体和下振子通过馈电电缆组件连接组成一对辐射体进行辐射，馈电电缆组件的一端通过下锥体和上锥体连接形成有效馈电，另一端与射频连接器连接进行射频的输入输出，锥体支撑柱起支撑作用，为透波材料制成，天线辐射的电磁波可穿过其侧壁而向外辐射，安装柱通过与下锥体的连接，可以对天线整体进行架设与安装固定。
上振子与下振子采用可拆卸碳纤维杆来实现阻抗匹配并减轻天线重量，通过上振子与下振子的张角不同实现增益最大值指向水平方向。
馈电电缆组件的一端穿过下锥体与上锥体相连形成馈电结构，使得上锥体与下锥体组成一对辐射体进行辐射，另一端通过下锥体的侧壁与射频链接器相连接，形成扼流结构，避免由于电流不平衡而导致方向图变形。
锥体支撑住为环氧圆管结构，其位于上下锥体中间，起支撑与结构稳定作用；安装柱为金属管装结构，可以通过安装柱对天线进行固定。天线整体均为可拆卸结构，便于天线的携带与移动。
附图说明
图1为本实用新型的一种碳纤维振子的双锥全向发射天线的结构示意图；
图2为本实用新型的一种碳纤维振子的双锥全向发射天线的电压驻波比曲线；
图3为本实用新型的一种碳纤维振子的双锥全向发射天线的增益曲线；
图4为本实用新型一种碳纤维振子的双锥全向发射天线30MHz、250MHz和500MHz方位面方向图和俯仰面方向图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例说明：设计要求30MHz-500MHz全向天线，工作频段30MHz-500MHz，天线整体重量＜25kg，电压驻波比小于3.5(典型值)，增益在30MHz-88MHz频段内≥-1dBi，在225MHz-500MHz频段内≥-3dBi。
30MHz-520MHz全向天线包括7个部分，分别为上振子(1)、上锥体(2)、下锥体(3)、锥体支撑管(4)、馈电电缆组件(5)、安装住(6)、下振子(7)，天线整体重量≤24kg。
请参阅图1，本申请是一种碳纤维振子的双锥全向发射天线，其结构如图所示。
请参阅图2，本申请的一种碳纤维振子的双锥全向发射天线在30MHz-500MHz的直角坐标电压驻波比曲线，通过锥体与上下振子两部分结构参数的优化设计，电压驻波比值小于3，也证明了碳纤维材料即减轻了天线整体的重量，也可有效作地作为天线辐射振子。
请参阅图3，本申请的一种碳纤维振子的双锥全向发射天线在30MHz-500MHz的直角坐标增益曲线图，通过更改锥体与上下振子尺寸与张角，使得增益值在30MHz-88MHz频段内≥-0.2dBi，在225MHz-500MHz频段内≥-2.0dBi。
请参阅图4，本申请是一种碳纤维振子的双锥全向发射天线的30MHz、250MHz、500MHz方向图，通过上下锥体对称结构和扼流结构与振子部分间距参数调整，使得方位面满足水平全向；俯仰面3dB波束宽度>15°。
Claims (5)
1.一种碳纤维振子的双锥全向发射天线，其特征为：包括上振子(1)、上锥体(2)、下锥体(3)、锥体支撑管(4)、馈电电缆组件(5)、安装柱(6)、下振子(7)；其中上振子(1)与上锥体(2)相连，下振子(7)与下锥体(3)相连，馈电电缆组件一端的线芯部分穿过下锥体(3)与上锥体(2)相连，使得上锥体(2)和上振子(1)与下锥体(3)和下振子(7)组成一对辐射体进行辐射，并通过馈电电缆组件(5)实现天线的有效馈电；馈电电缆组件(5)的另一端通过下锥体(3)的侧壁与射频链接器相连接；通过锥体支撑管(4)对上下锥体进行支撑；安装柱(6)与下锥体(3)的底部进行连接，将天线整体支撑与架设；上振子(1)和下振子(7)为碳纤维材质，可有效减轻双锥笼形全向天线的重量。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维振子的双锥全向发射天线，其特征是：上振子(1)与下振子(7)采用可拆卸碳纤维杆来实现阻抗匹配，并减轻天线重量。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维振子的双锥全向发射天线，其特征是：上振子(1)与下振子(7)的张角不同实现增益最大值指向水平方向。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维振子的双锥全向发射天线，其特征是：馈电电缆组件(5)的一端穿过下锥体(3)与上锥体(2)相连形成馈电结构，使得上锥体(2)与下锥体(3)组成一对辐射体进行辐射，另一端通过下锥体(3)的侧壁与射频链接器相连接，形成扼流结构，避免由于电流不平衡而导致方向图变形。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维振子的双锥全向发射天线，其特征是：锥体支撑管(4)为环氧圆管结构，其位于上锥体(2)与下锥体(3)中间，起支撑与结构稳定作用；安装柱(6)为金属管装结构，可以通过安装柱(6)对天线进行固定；天线整体均为可拆卸结构，便于天线的携带与移动。
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2022
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