一种USB或扩频体制收发共用天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种USB或扩频体制收发共用天线，一种USB或扩频体制收发共用天线，包括支撑体，所述支撑体为对称结构，且所述支撑体内沿所述支撑体的对称轴位置设有导体；所述支撑体包括一体设置的第一支撑体和第二支撑体，所述第一支撑体为直径恒定的结构，所述第二支撑体为渐缩径结构；还包括一辐射单元，所述辐射单元依次缠绕于所述第一支撑体和第二支撑体的表面。本实用新型专利技术具有适用范围广、辐射特性好、圆极化特性优的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种USB或扩频体制收发共用天线
本技术属于天线
，具体涉及一种USB或扩频体制收发共用天线。
技术介绍
USB航天测控是指使用S波段的微波统一测控系统,利用公共射频信道，将航天器的跟踪测轨、遥测、遥控和天地通信等功能合成一体的无线电测控系统。在载人航天工程中，我国的飞船测控系统使用了USB测控系统，通过同一套发射机和天线系统、接收设备发送或接收遥测和遥控信号以及话音和电视信号。随着我国航天事业的蓬勃发展,在轨卫星数量不断增多,对卫星测控的精度和协作性要求大幅提高,现有的USB测控体制逐渐显现出局限性。统一扩频测控体制因为其良好的抗干扰性、隐蔽性、低截获性、可多址复用和任意选址等优点,已广泛应用于航天测控系统中。星载测控天线是每颗卫星必备的设备之一,其性能优劣直接关乎卫星及航天器在全生命周期及突发姿态异常情况下其电性能设计不仅要满足正常运行时的测控通信需要,更要保证卫星及航天器在突发姿态异常情况下，全空间全方位条件下与地面测控系统的可靠通联。因此星载测控天线往往通过几副天线的合成来达到方向图的准全向，但合成部位存在干涉区，此干涉区在某些情况下会影响正常的测控通信。现有低剖面微带测控天线，为了实现收发共用设计，常常在用低介电常数空气介质加载、增加寄生辐射结构或通过堆叠设计实现双频段共用设计，但是天线效率较低、若不增加独立馈电网络，仅仅采用单馈简并分离方案，天线圆极化纯度较差、难以保证在宽波束范围呢实现良好的宽角圆极化特性；而且该类型天线通常前后比有限，后向波束反射后，会引起主波束增益下降出现纹波等问题，尤其是当两幅天线组阵应用时，干涉区增益奇点十分严重，难以保障载体的全角度测控可靠性。常规锥形及柱形辐射单元结构扩频测控天线，虽然可以实现收发共用设计，尤其是锥形辐射单元结构可以实现宽频带工作，但是天线方向图前后比有限、方向图各个切面旋转对称性较差；同时，AR特性也不十分理想、方向图易受周围环境加载影响，在4PI空域内难以实现高性能全向覆盖。因此上述主流扩频体制测控天线难以满足未来星载系统测控天线高性能、高集成和高可靠需求。上述天线结构类型，均只实现了某一项或某几项电性的优化设计工作，无法满机空间恶劣环境高性能工作需求，也无法在承受苛刻力学环境和热环境要求的同时，依然保持良好的电磁辐射性能；要么在载体或平台出现大量级振动或冲击时出现辐射结构或激励结构损坏而无法正常完成测控信号的接收与发送，要么在载体所处环境温度大范围变化时出现AR、VSWR和Gain等关键电指标剧烈劣化等现象，无法配合扩频应答机机完成测控功能，降低系统效能、影响整个系统功能实现。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高性能、宽频带、可赋形、高成品率、结构优化的USB或扩频体制收发共用天线。为了实现上述技术效果，本申请的技术方案如下：一种USB或扩频体制收发共用天线，包括支撑体，所述支撑体为对称结构，且所述支撑体内沿所述支撑体的对称轴位置设有导体；所述支撑体包括一体设置的第一支撑体和第二支撑体，所述第一支撑体为直径恒定的结构，所述第二支撑体为渐缩径结构；还包括辐射单元，所述辐射单元依次缠绕于所述第一支撑体和第二支撑体的表面。进一步地，所述导体包括空腔结构的外导体以及设置于空腔结构的外导体内的内导体。进一步地，所述内导体通过短路定位销与所述外导体连接。进一步地，所述外导体与所述支撑体之间通过平衡激励槽体连接。进一步地，所述内导体为渐缩径结构、渐扩径结构以及渐缩径结构、渐扩径结构结合形成的循环多节变换结构。进一步地，所述第一支撑体远离第二支撑体的一端连接有介质加载结构。进一步地，所述外导体的长度大于所述支撑体的长度，且所述外导体穿过所述介质加载结构形成变换端。进一步地，所述外导体与所述支撑体的端部通过法兰连接。进一步地，所述第二支撑体为圆锥形结构。进一步地，所述导体为阻抗为50Ω的巴伦硬同轴线。通过上述技术方案，本技术的有益效果如下：本技术通过具有新型小型化设计特征的改进型渐变体辐射包络结构设计及最优化计算方法全波优化仿真实现大前后比设计；通过全对称结构及非单一螺旋体绕制设计和集成工艺实现各个切面旋转对称性优异的设计特征；通过螺旋辐射单元结构参数动态优化可实现满足多种测控系统需求的赋形方向图设计。本技术的USB或扩频体制收发共用天线，解决了现有USB体制收发分离双天线无法实现宽频带共口径应用、谐振辐射易受环境影响、带宽窄、圆极化纯度有限，组阵应用后4PI空间内方向图纹波大、干涉区增益奇点严重等问题；解决了现有扩频体制收发共用测控天线尺寸大、实现复杂、重量重、电磁性能易受载体环境影响而显著劣化、F/B前后比小、需要额外差分馈电激励网络和移相枝节、结构刚度与强度差、材料线胀系数不一致引起的热性能差、电性能易受周围EM环境加载而劣化等问题，使得天线满足星载、机载、车载及高机动终端大振动及冲击量级、宽范围温度冲击等苛刻环境条件下的最优电气性能和力热性能应用需求。本技术的天线，结构简单，使用方便。本技术的USB或扩频体制收发共用天线，具有宽频带工作的特性，且馈电区域通过宽度的逐渐变小，不仅可以改善天线的辐射特性、圆极化特性，而且可以进一步增大天线的工作带宽。本技术与现有圆柱状背射模天线相比，第一支撑体和第二支撑体一体设置，使得辐射结构具有较高的前后比、宽带匹配和方向图灵活赋形特性；同时使得天线馈电激励结构具有巧妙的设计特征。本技术由于宽度逐渐变小的第二支撑体，形成的天线对附近金属构件不敏感，故通过渐变过渡结构和行波设计使得该天线对附件环境不敏感，适合作为星载天线应用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的一些实施例，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为本技术提供的一种USB或扩频体制收发共用天线的主视图；图2为本技术提供的一种USB或扩频体制收发共用天线的左视图；图3为本技术提供的一种USB或扩频体制收发共用天线的方向图；图4为本技术提供的一种USB或扩频体制收发共用天线的轴比图；图5为本技术提供的一种USB或扩频体制收发共用天线的3D方向图；图6为本技术提供的一种USB或扩频体制收发共用天线的极坐标方向图；图中：1、支撑体；101、第一支撑体；102、第二支撑体；2、导体；201、外导体；202、内导体；3、辐射单元；4、短路定位销；5、平衡激励槽体；6、介质加载结构；7、变换端。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参照附图1-6所示，本使用新型提供的一种USB或扩频体制收发共用天线，包括空腔的支撑体1，同时，本技术中，所述支撑体1为对称结构，沿所述空腔的支撑体1的对称轴内设置有导体2；所述支撑体1包括一体设置的第一支撑体101和第二支撑体102，所述第一支撑体101为直径恒定的结构，所述第二支撑体102为渐缩径结构；由于第二支撑体102宽度逐渐变化，故使得天线对于附近环境不敏感，适合于星载天线应用。同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种USB或扩频体制收发共用天线，其特征在于，包括支撑体（1），所述支撑体（1）为对称结构，且所述支撑体（1）内沿所述支撑体（1）的对称轴位置设有导体（2）；所述支撑体（1）包括一体设置的第一支撑体（101）和第二支撑体（102），所述第一支撑体（101）为直径恒定的结构，所述第二支撑体（102）为渐缩径结构；还包括辐射单元（3），所述辐射单元（3）依次缠绕于所述第一支撑体（101）和第二支撑体（102）的表面。

【技术特征摘要】
1.一种USB或扩频体制收发共用天线，其特征在于，包括支撑体（1），所述支撑体（1）为对称结构，且所述支撑体（1）内沿所述支撑体（1）的对称轴位置设有导体（2）；所述支撑体（1）包括一体设置的第一支撑体（101）和第二支撑体（102），所述第一支撑体（101）为直径恒定的结构，所述第二支撑体（102）为渐缩径结构；还包括辐射单元（3），所述辐射单元（3）依次缠绕于所述第一支撑体（101）和第二支撑体（102）的表面。2.根据权利要求1所述的一种USB或扩频体制收发共用天线，其特征在于，所述导体（2）包括空腔结构的外导体（201）以及设置于空腔结构的外导体（201）内的内导体（202）。3.根据权利要求2所述的一种USB或扩频体制收发共用天线，其特征在于，所述内导体（202）通过短路定位销（4）与所述外导体（201）连接。4.根据权利要求2所述的一种USB或扩频体制收发共用天线，其特征在于，所述外导体（201）与所述支撑体（1）之间通过平衡激励槽体（5）连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：西安安坦纳微波科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61