System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种面向卫星通信的宽带宽波束圆极化偶极子天线制造技术_技高网

一种面向卫星通信的宽带宽波束圆极化偶极子天线制造技术

技术编号:39985085 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-09 01:49
本发明专利技术属于卫星移动通信领域,提供一种用于卫星通信的宽带宽波束的圆极化偶极子天线,最终设计的天线能够在驻波比小于1.2的情况下实现1.46~2.4GHz带宽。本天线包括:介质基板、金属反射板、四个电偶极子天线臂、四个金属导电墙、四个寄生贴片、同轴馈电线、介质螺钉、四分之三周长微带环。本发明专利技术采用两个矩形状交叉电偶极子天线和两个寄生的磁偶极子实现天线波瓣展宽,两个交叉电偶极子单元在相邻的两个频段内生成两个分离的工作频带,利用磁电偶极子天线方向图的互补特性实现分离的工作频带的融合,使天线波束宽度展宽,并且提高了低仰角处的增益。因此,本发明专利技术同时具有宽波束、宽带、低仰角处圆极化性能好、整体剖面低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及卫星通信领域,具体提供一种面向卫星通信的宽带宽波束圆极化偶极子天线


技术介绍

1、在卫星定位、雷达探测等无线电通信系统中,为了确保信号传输速率和传输质量,天线往往要具备很宽的波束宽度和频带。同时,随着现代无线电通信系统朝着小型化趋势发展,天线的低剖面设计也是当前的一个研究热点。如何设计一款高性能的宽波束天线,是确保整个系统性能的关键。目前,展宽天线轴比波束宽度的方法有很多,其技术思想一般都是调整两个正交场分量的远场波束形状或波束宽度,在宽角度范围内保持它们的波束形状几乎相等。按照工作原理划分,实现方法有以下几种,如采用螺旋天线、改变介质板特性、采用磁电偶极子、背部加载法、加载短路探针以及采用十字交叉振子天线。其中,磁电偶极子利用辐射方向图的互补特性,可以有效拓宽天线波束宽度。

2、为了节约基站成本,移动通信系统一般做成宽带系统,宽带技术主要可以分为以下几种,如增大剖面、寄生单元加载、增加匹配网络以及改变天线结构。在天线结构中,通过增加贴片或缝隙可以在主谐振频率附近引入寄生谐振,但要求贴片或缝隙的尺寸与主辐射片相近且不同。采取该方法制作出的天线结构是单层或多层的。单层的优点是天线剖面不变,但横向尺寸有所增大,而多层结构刚好相反。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于针对现有卫星通信天线的缺陷,提供一种用于卫星通信的宽带宽波束圆极化偶极子天线,本专利技术具有宽带、宽波束、低剖面、低仰角圆极化性能好的优点,且结构简单、易于安装,能够应用于卫星通信中。p>

2、为达到上述目的,本专利技术公开了一种面向卫星通信的宽带宽波束圆极化偶极子天线,包括:

3、介质基板、金属导电墙、金属反射板和同轴馈电线;

4、所述介质基板的每面均有两垂直设置的电偶极子天线辐射臂,同一面的两电偶极子天线辐射臂之间连接有四分之三圆周的微带环,两所述微带环的圆心同轴设置,两面所述电偶极子天线辐射臂中心对称设置,介质基板与金属反射板之间的距离为四分之一天线谐振频率对应的波长;

5、所述金属导电墙连接介质基板和金属反射板,两相邻的电偶极子天线辐射臂之间的中线上均设置有金属导电墙,所有金属导电墙位于与微带环同一圆心的圆周上,所述金属导电墙和介质基板之间设置寄生贴片;

6、所述同轴馈电线连接介质基板和金属反射板,且位于两微带环圆心所在轴线,所述同轴馈电线一端的外导体连接靠近金属反射板的两电偶极子天线辐射臂,内导体连接另两个电偶极子天线辐射臂。

7、进一步地,所述天线谐振频率包括1.58ghz。

8、进一步地,所述介质基板采用fr4介质,介电常数为4.4。

9、进一步地,所述金属导电墙采用铝介质。

10、进一步地,所述金属反射板采用铝介质。

11、进一步地,所述同轴馈电线的内导体采用copper介质,介电常数为1,外导体采用teflon介质,介电常数为2.1。

12、进一步地,所述金属反射板的边缘设有固定圆弧和固定孔。

13、进一步地,所述金属反射板设有同轴电缆馈线穿孔。

14、本专利技术具有的有益效果:

15、本天线通过同轴电缆以及印刷微带环给一对十字交叉放置的印刷偶极子天线等辐反相馈电,两个相同的电偶极子天线正交放置于介质基板的上平面并通过四分之一波长的微带细圆环产生90°的相位差,另外两个相互正交的电偶极子天线放置于介质基板的下平面,同理,产生90°的相位差。金属反射板设置于介质基板下方四分之一天线谐振频率对应的波长处,用以实现天线的单向圆极化辐射并增强天线增益。寄生在四个电偶极子天线臂之间的四个寄生贴片位于介质基板下平面,同连接在一起的四个金属导电墙形成一对正交的磁偶极子天线,寄生贴片之间相位也依次相差90°,即一对正交的磁偶极子天线也产生圆极化辐射。 由于电偶极子天线和磁偶极子天线的辐射机理一样,并且两者的方向图具有互补特性,从而提高天线的低仰角增益,辐射方向图的叠加实现了天线波瓣宽度展宽。本专利技术提供的圆极化偶极子天线能够实现波瓣展宽,进而使得本天线同时具有宽带、宽波束、低剖面、低仰角高增益的优点。

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【技术保护点】

1.一种面向卫星通信的宽带宽波束圆极化偶极子天线,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种面向卫星通信的宽带宽波束圆极化偶极子天线,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的一种面向卫星通信的宽带宽波束圆极化偶极子天线,其特征在于:

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【技术特征摘要】

1.一种面向卫星通信的宽带宽波束圆极化偶极子天线,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种面向卫星通信的宽带宽波束圆极化偶极子天线,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的一种面向卫星通信的宽带宽波束圆极化偶极子天线,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的一种面向卫星通信的宽带宽波束圆极化偶极子天线,其特征在于:

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【专利技术属性】
技术研发人员:沈笑笑赵来定张更新
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:

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