全向天线阵列制造技术

本发明专利技术提供了一种全向天线阵列，其中，该全向天线阵列包括：第一双锥天线单元，用于接收或发送第一高频信号；第二双锥天线单元，堆叠于所述第一双锥天线单元上，用于接收或发送与所述第一高频信号幅度与相位均相同的第二高频信号；馈电网络，内嵌于所述第一双锥天线单元和所述第二双锥天线单元内，用于将高频信号分配成所述第一高频信号和所述第二高频信号后发射出去，或者将所述第一高频信号和所述第二高频信号合成高频信号接收进来。本发明专利技术的全向天线阵列可以应用在Ka波段或更高频段中，并获取10dBi以上的水平全向增益。

Omnidirectional antenna array

The present invention provides an omnidirectional antenna array, wherein the omnidirectional antenna array includes a first antenna unit for receiving or transmitting a first high-frequency signal; second double cone antenna unit, stacked on the first antenna unit, for receiving or transmitting a second high frequency signal and the first signal amplitude and frequency phase are the same; the feed network, embedded in the first antenna unit and the second antenna unit, for high frequency signal distribution into the first high frequency signal and the second high-frequency signal transmitted, or the first high frequency signal and the second frequency signal of high frequency signal synthesis receive incoming. The omnidirectional antenna array of the present invention can be applied to the Ka band or the higher frequency section and obtain the horizontal omnidirectional gain above 10dBi.

【技术实现步骤摘要】
全向天线阵列
本专利技术涉及天线
，尤其涉及一种全向天线，具体来说就是一种全向天线阵列。
技术介绍
全向天线在水平方向图上表现为360度均匀辐射，也就是平常所说的无方向性，由于全向天线可以覆盖较大的范围，因此在通信领域得到广泛应用。常见的全向天线包括偶极子天线、单极子天线、双锥天线、单锥天线和环形天线等。但是，现有的全向天线增益低不能满足某些特定需求，事实上，现有技术中还不存在增益达到10dBi的单一全向天线。为了使增益超过10dBi以上，人们采用全向天线阵列代替单一全向天线来使用。最常用的天线阵列是共线天线阵列，其是由多个低增益全向天线单元沿着一个轴串联或者并联而成。其中，串联馈电的共线天线阵列包括富兰克林(Franklin)天线阵列、曲折线反相(meander-linephasereversal)天线阵列、同轴转置(transposedcoaxialsections)天线阵列等。虽然全向天线阵列可以提高全向天线的增益，但也导致全向天线阵列内部馈电网络的复杂化，而且损耗也很大。此外，上述提到的全向共线天线阵列主要应用在甚高频(VHF)和特高频(UHF)波段中，而无法将现有的这些全向天线阵列应用在Ka波段(Ka-band)或者更高频段中，如果强行将这些全向天线阵列应用在Ka波段(Ka-band)或者更高频段中，将很难达到所需要的增益，这主要是因为在Ka波段(Ka-band)或者更高频段中，馈电网络的高损耗抵消了天线增益的增量。另外，由于现有共线天线阵列的馈电网络会破坏天线阵列的旋转对称性以及辐射模式的无向性，因此现有全向共线天线阵列也无法应用到对全向性要求极高的无线信道测量领域。因而，本领域技术人员亟需一种馈电网络结构简单、损耗低，并且可以应用到Ka波段(Ka-band)或者更高频段中，还可以满足无线信道测量要求的高增益全向天线。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种全向天线阵列，解决现有技术中全向天线阵列结构复杂、能耗高，无法应用到Ka波段或更高频段中，并且无法进行无线信道测量的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的一个具体实施方式提供一种全向天线阵列，包括：第一双锥天线单元，用于接收或发送第一高频信号；第二双锥天线单元，堆叠于所述第一双锥天线单元上，用于接收或发送与所述第一高频信号幅度与相位均相同的第二高频信号；馈电网络，内嵌于所述第一双锥天线单元和所述第二双锥天线单元内，用于将高频信号分配成所述第一高频信号和所述第二高频信号后发射出去，或者将所述第一高频信号和所述第二高频信号合成高频信号接收进来。根据本专利技术的上述具体实施方式，可知全向天线阵列至少具有以下有益效果或特点：利用两个相互堆叠的双锥天线单元(biconicalantennaelement)，以及内嵌于双锥天线单元内的馈电网络(feedingnetwork)组成全向天线阵列，由于两个相互堆叠的双锥天线单元成镜像对称，在第一锥形组件和第二锥形组件之间形成的第一高频信号，与在第三锥形组件和第四锥形组件之间形成的第二高频信号幅度与相位均相同，因此本专利技术的全向天线阵列可以在Ka波段或更高频段中获取10dBi以上的增益；另外，由于双锥天线单元和馈电网络均旋转对称，所以高频信号的全向性好；馈电网络设置于双锥天线单元的中心，不会破坏双锥天线单元的旋转对称性，因此，本专利技术提供的全向天线还可以用于测量无线信道。应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本专利技术所欲主张的范围。附图说明下面的所附附图是本专利技术的说明书的一部分，其绘示了本专利技术的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本专利技术的原理。图1为本专利技术具体实施方式提供的一种全向天线阵列的整体结构剖视图(由于对称性，只显示整个结构的四分之一，三维图)；图2为本专利技术具体实施方式提供的一种全向天线阵列的分解图(由于对称性，只显示整个结构的四分之一，三维图)；图3为本专利技术具体实施方式提供的一种全向天线阵列的侧面剖面图(由于对称性，只显示整个结构的二分之一，侧视图)；图4为本专利技术具体实施方式提供的一种全向天线阵列的工作原理图(由于对称性，只显示整个结构的二分之一，侧视图)；图5为本专利技术具体实施方式提供的一种全向天线阵列的馈电网络的侧面剖面图(由于对称性，只显示整个结构的二分之一，侧视图)；图6为本专利技术具体实施方式提供的一种全向天线阵列的馈电网络的工作原理图(由于对称性，只显示整个结构的二分之一，侧视图)；图7为本专利技术具体实施方式提供的一种全向天线阵列的反射系数曲线图；图8为本专利技术具体实施方式提供的一种全向天线阵列的增益曲线图；图9为本专利技术具体实施方式提供的一种全向天线阵列的仿真及测量的垂直方向归一化共面极化辐射图；图10为本专利技术具体实施方式提供的一种全向天线阵列的仿真及测量的水平方向归一化共面极化辐射图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本专利技术所揭示内容的精神，任何所属
技术人员在了解本
技术实现思路
的实施例后，当可由本
技术实现思路
所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本
技术实现思路
的精神与范围。本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本专利技术，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。图1为本专利技术具体实施方式提供的一种全向天线阵列的整体结构剖视图，图2为本专利技术具体实施方式提供的一种全向天线阵列的分解图，如图1、图2所示，利用两个相互堆叠的双锥天线单元(biconicalantennaelement)，以及内嵌于双锥天线单元的馈电网络(feedingnetwork)组成全向天线阵列，实现在Ka波段或更高频段中获取10dBi以上的高增益。该附图所示的具体实施方式中，全向天线阵列包括第一双锥天线单元10、第二双锥天线单元20和馈电网络30，其中，第一双锥天线单元10用于接收或发送第一高频信号。第一双锥天线单元10进一步包括第一锥形组件101和第二锥形组件102，其中，第一锥形组件101具有第一柱孔(cylinderaperture)1011，即第一锥形组件101的中心具有一个通孔；第二锥形组件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全向天线阵列，其特征在于，所述全向天线阵列包括：第一双锥天线单元(10)，用于接收或发送第一高频信号；第二双锥天线单元(20)，堆叠于所述第一双锥天线单元(10)上，用于接收或发送与所述第一高频信号幅度与相位均相同的第二高频信号；以及馈电网络(30)，内嵌于所述第一双锥天线单元(10)和所述第二双锥天线单元(20)内，用于将高频信号分配成所述第一高频信号和所述第二高频信号后发射出去，或者将所述第一高频信号和所述第二高频信号合成高频信号接收进来。

【技术特征摘要】
1.一种全向天线阵列，其特征在于，所述全向天线阵列包括：第一双锥天线单元(10)，用于接收或发送第一高频信号；第二双锥天线单元(20)，堆叠于所述第一双锥天线单元(10)上，用于接收或发送与所述第一高频信号幅度与相位均相同的第二高频信号；以及馈电网络(30)，内嵌于所述第一双锥天线单元(10)和所述第二双锥天线单元(20)内，用于将高频信号分配成所述第一高频信号和所述第二高频信号后发射出去，或者将所述第一高频信号和所述第二高频信号合成高频信号接收进来。2.如权利要求1所述的全向天线阵列，其特征在于，所述第一双锥天线单元(10)进一步包括：第一锥形组件(101)，具有第一柱孔(1011)；以及第二锥形组件(102)，堆叠于所述第一锥形组件(101)上，用于与所述第一锥形组件(101)形成所述第一高频信号的接收或发送通道，所述第二双锥天线单元(20)进一步包括：第三锥形组件(201)，与所述第二锥形组件(102)一体设置；以及第四锥形组件(202)，堆叠于所述第三锥形组件(201)上，用于与所述第三锥形组件(201)形成所述第二高频信号的接收或发送通道。3.如权利要求2所述的全向天线阵列，其特征在于，所述馈电网络(30)进一步包括：同轴端口(301)，具有金属探针(3011)和同轴端子(3012)，所述金属探针(3011)的一端插入所述同轴端子(3012)内；垂直部(302)，具有水平部分(3021)和内部中空的垂直部分(3022)，所述垂直部分(3022)设置于所述第一柱孔(101)内，所述垂直部分(3022)夹设于所述第一锥形组件(101)和所述第四锥形组件(202)之间，所述金属探针(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛泉，廖绍伟，
申请(专利权)人：香港城市大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44