本发明专利技术公开了一种L频段嵌入式宽带车载全向天线，其结构为：下层圆环介质垫片、下层方形金属辐射体、上层圆环介质垫片及上层方形金属辐射体由下至上依次叠置在方形金属腔体内，同轴馈电连接器安装在方形金属腔体底部，同轴馈电连接器的同轴连接器内芯依次贯穿连接方形金属腔体底部、下层圆环介质垫片、下层方形金属辐射体、上层圆环介质垫片及上层方形金属辐射体，天线罩盖设在方形金属腔体顶部。本发明专利技术天线可以完全嵌入到车辆内部安装，便于与车身共形，不易损坏，不额外增加设备尺寸；天线馈电方式简单，易获得阻抗匹配，无需加载，不需匹配电路或平衡转换器，不存在天线与射频电路之间的物理限制。的物理限制。的物理限制。
【技术实现步骤摘要】
一种L频段嵌入式宽带车载全向天线
[0001]本专利技术属于微波天线
，具体涉及一种L频段嵌入式宽带车载全向天线，其结构稳定可靠、可以全部嵌入车辆顶部不凸出表面、性能良好，主要使用方向为民用及军用车辆通信系统。
技术介绍
[0002]在无线电通信系统中，天线是不可或缺的重要组件，其将自由空间的无线电波与波导电磁波之间进行相互转换，从而在发射系统中实现自由空间和导波设备之间的过渡，因此，在任何无线电系统中，天线都占据着重要角色，一旦离开承担发射电磁波和接受功能的天线，无线电通信系统将无法继续工作。
[0003]车载通信系统以车为载体，能够随车的移动进行无线信号的传输。作为车载通信系统中辐射、接收能量的关键部件，车载天线的性能要求包括频带宽、体积小、加工成本低等多个方面；由于车辆经常在旷野、山地等复杂、恶劣的地貌上行驶，使车上的天线等通信设备频繁地受到振动、冲击、碰撞等损害，这样就对车载天线的可靠性提出了越来越高的要求；此外，为了满足“动中通”的通信条件，车载天线必须具有全向辐射的特性，以保证处于运动中的车载通信系统能够从各个方向收发信号。
[0004]目前常用的车载天线主要有交叉串馈天线、串馈套筒天线、缝隙天线、对称振子天线和印刷振子天线等。同轴共线(COCO)天线作为早期全向天线的代表，被广泛应用到工程实践中，从理论分析可知，采用交叉馈电形式将半波长同轴线内芯与外皮交叉连接，通过增加单元数量来实现COCO天线的全向高增益，不过由于这种天线自身的谐振结构，带宽成为制约其性能的关键参数，可以通过顶端加载方式展宽其带宽，但这样天线增益受到了影响，且增加了天线的尺寸；套筒天线频带比交叉馈电天线要宽，但是存在耦合缝隙的介质支撑的强度和精度问题；波导缝隙天线工作在较高频段，对于L频段来说，其天线结构复杂，调试较为困难；常用的对称振子鞭天线长度较长(L频段天线为75mm～150mm)。无论是交叉串馈天线、串馈套筒天线、缝隙天线、对称振子天线还是印刷振子天线，在车上安装时，需要完全凸出车体表面，不能嵌入车体内部。
[0005]综合来看，传统的车载全向天线主要存在以下技术问题：
[0006](1)天线不能嵌入到车辆外壳内部，尺寸大、易损坏。传统的车载天线虽然安装简便，但是天线需要完全凸出到车辆外部，结构非常不稳定，当载体速度较快或者所处环境风速较大时，天线阻力较大，极易折断，并且影响车辆的限高要求，在天线制作、安装、运输以及隐蔽等方面都有许多不便，不适用于环境复杂的特殊应用场合，对于军用天线，过高的天线结构更会降低车辆的机动作战能力。
[0007](2)天线需要匹配电路或者元器件加载，损耗大，成本高。为了适应车载全向天线的宽带需求，传统天线采用了增加匹配网络、添加负载等方式来改进其窄频特性，这些措施虽然展宽了天线频带，但是却使得天线的结构复杂化，并且带来了较多的损耗及过高的成本。
技术实现思路
[0008](一)专利技术目的
[0009]本专利技术的目的是：为实际L频段车载通信平台开发一种嵌入式全向天线形式，提供比现有的天线设计更理想的电磁特性及结构特性。
[0010](二)技术方案
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种L频段嵌入式宽带车载全向天线，由双层方形金属辐射体、双层圆环介质隔离垫片、方形金属腔体、插入天线结构中的同轴馈电连接器及天线罩构成；双层方形金属辐射体为方形薄板，上层方形金属辐射体边长小，下层方形金属辐射体边长大，中间均有通孔，通孔直径与连接器内芯直径一致，双层方形金属辐射体与同轴连接器内芯焊接连接，双层方形金属辐射体选取材料为黄铜；双层圆环介质垫片中间有通孔，圆环内直径与连接器内芯直径一致，其作用是支撑隔离方形金属腔体以及双层方形金属辐射体，圆环介质垫片选取材料为聚四氟乙烯；方形金属腔体内部挖空，底部有通孔，通孔直径与连接器内芯直径一致，边缘有安装板，下层圆环介质垫片、下层方形金属辐射体、上层圆环介质垫片及上层方形金属辐射体自下而上依次放置在方形金属腔体内，由连接器内芯从方形金属腔体底部自下而上贯穿连接，方形金属腔体边缘的安装板上有通孔，用于其与车体及天线罩通过螺钉连接，方形金属腔体选取材料为黄铜；天线罩为方形介质薄板，通过螺钉旋拧在方形金属腔体边缘的安装板上，使得天线其它结构件及天线罩构成一个整体，天线罩选取材料为玻璃钢，其坚固耐用且透波率好，可以保证车载通信信号的高效收发；天线采用N型同轴连接器连接馈电，连接器选用陕西华达科技股份有限公司的N
‑
50KFD52，其特殊之处在于伸出的同轴内芯较长(28.2mm)，内芯可以依次穿过方形金属腔体底部、下层圆环介质垫片、下层方形金属辐射体、上层圆环介质垫片及上层方形金属辐射体，连接器的法兰与方形金属腔体通过螺钉连接；同轴接头输出的能量从馈电端馈入，进而激起双层方形金属辐射体表面电流，从而产生辐射。
[0012](三)有益效果
[0013]上述技术方案所提供的L频段嵌入式宽带车载全向天线，具有以下优点：
[0014](1)天线可以完全嵌入到车辆内部安装，便于与车身共形，不易损坏，不额外增加设备尺寸；
[0015](2)天线馈电方式简单，易获得阻抗匹配，无需加载，不需匹配电路或平衡转换器，不存在天线与射频电路之间的物理限制；
[0016](3)天线带宽较宽，增益、效率都相对较高，能够保持车载通信设备高效运转。
附图说明
[0017]图1是本专利技术天线的剖面图。
[0018]图2是本专利技术天线的俯视图。
[0019]图3是本专利技术天线的仰视图。
[0020]图4是本专利技术天线的驻波比与频率的关系。
[0021]图5是本专利技术天线的水平面方向图。
[0022]图中：
[0023]1.上层方形金属辐射体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.下层方形金属辐射体
[0024]3.上层圆环介质隔离垫片
ꢀꢀꢀꢀ
4.下层圆环介质隔离垫片
[0025]5.方形金属腔体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5.a方形金属腔体边缘的安装板
[0026]6.同轴连接器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6.a.同轴连接器外导体
[0027]6.b.同轴连接器介质
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6.c.同轴连接器内芯
[0028]6.d.同轴连接器法兰
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
7.天线罩
[0029]8～11.螺钉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12～15.螺钉
[0030]16～19.螺钉
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0032]嵌入式天线是一种特殊的天线形式，它是指天线的外形完全嵌入载体内部，可以与载体的外表面共形的天线，也就是说天线的表面外形是由载体的气动外形或功能外形所确定的，而不是由本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种L频段嵌入式宽带车载全向天线，其特征在于，包括上层方形金属辐射体(1)、下层方形金属辐射体(2)、上层圆环介质隔离垫片(3)、下层圆环介质隔离垫片(4)、方形金属腔体(5)、同轴馈电连接器(6)及天线罩(7)；下层圆环介质垫片(4)、下层方形金属辐射体(2)、上层圆环介质垫片(3)及上层方形金属辐射体(1)由下至上依次叠置在方形金属腔体(5)内，同轴馈电连接器(6)安装在方形金属腔体(5)底部，同轴馈电连接器(6)的同轴连接器内芯(6.c)依次贯穿连接方形金属腔体(5)底部、下层圆环介质垫片(4)、下层方形金属辐射体(2)、上层圆环介质垫片(3)及上层方形金属辐射体(1)，天线罩(7)盖设在方形金属腔体(5)顶部。2.如权利要求1所述的L频段嵌入式宽带车载全向天线，其特征在于，所述上层方形金属辐射体(1)和下层方形金属辐射体(2)均为方形薄板，上层方形金属辐射体(1)边长小于下层方形金属辐射体(2)边长上层方形金属辐射体(1)、下层方形金属辐射体(2)与同轴连接器内芯(6.c)焊接连接。3.如权利要求2所述的L频段嵌入式宽带车载全向天线，其特征在于，所述上层方形金属辐射体(1)和下层方形金属辐射体(2)选取材料为黄铜。4.如权利要求3所述的L频段嵌入式宽带车载全向天线，其特征在于，所述上层圆环介质...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟玲玲，李鹏，
申请(专利权)人：天津津航计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。