一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线制造技术

本发明专利技术公开了一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线，包括天线装置，所述天线装置包括至少一个卫星通信天线；所述卫星通信天线包括第一双频单元天线、第二双频单元天线以及天线底板；所述第一双频单元天线和第二双频单元天线左右平行设置，所述天线底板层叠设置于第一双频单元天线和第二双频单元天线的下侧。本发明专利技术在实现波束倾斜的同时剖面极低，便于小型化集成设计。本发明专利技术通过旋转单元天线实现波束倾斜，简化了馈电网络的设计，优化了馈电网络的性能，提高了天线的整体性能。提高了天线的整体性能。提高了天线的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线


[0001]本专利技术涉及集装箱天线领域，具体涉及一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线。

技术介绍

[0002]集装箱运输是世界货物运输最主要的运输方式，对于危险品运输、高附加值货物的运输，监管机构或客户往往需要对集装箱的运输过程进行状态跟踪。在远海、山区、人迹罕至的荒野，利用卫星传送集装箱运输信息，无疑是一种很好的选择。
[0003]现阶段圆极化倾斜波束天线在卫星通信、航空信息传输、宇航探测等方面都有着广泛的应用。但是对于传统的圆极化天线，比如微带贴片天线和交叉偶极子天线，通常辐射波束的最大值存在于垂直于天线表面的方向上。为了能够实现对倾角方向上进行覆盖，最直接的方法就是机械式地旋转该天线，如图6所示，使得整个系统对准想要的倾角方向，但是此方法得到的天线剖面高，且受地板影响，方向图不够平滑。其他的倾斜波束的方法，如微带八木天线，通过引向的方法实现波束倾斜，但是此方法不能实现双频圆极化的设计，也有一定的局限性。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是现有的圆极化天线，为了实现对倾角方向上的波束进行覆盖，最直接的方法就是机械式地旋转该天线，使得整个系统对准想要的倾角方向，但是此方法得到的天线剖面高，且方向图不够平滑；然而，其他的倾斜波束的方法，如微带八木天线，可以通过引向的方法实现波束倾斜，但是此方法不能实现双频圆极化的设计，目的在于提供一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线，解决上述的技术问题。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：r/>[0006]一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线，包括天线装置，所述天线装置包括至少一个卫星通信天线；所述卫星通信天线包括第一双频单元天线、第二双频单元天线以及天线底板；所述第一双频单元天线和第二双频单元天线左右平行设置，所述第一双频单元天线和第二双频单元天线均为低剖面天线，所述天线底板层叠设置于第一双频单元天线和第二双频单元天线的下侧；所述天线底板包括PCB板和蚀刻在PCB板上面的微带网络，所述微带网络包括威尔金森功分器和90度电桥；其中，90度电桥、第一双频单元天线以及第二双频单元天线形成圆极化天线，威尔金森功分器用于将第一双频单元天线以及第二双频单元天线的信号进行合路。
[0007]进一步地，所述第一双频单元天线和第二双频单元天线左右平行且第一双频单元天线相对于第二双频单元天线在轴向旋转九十度设置。
[0008]进一步地，所述第一双频单元天线包括第一上层双馈点发射天线和第一下层双馈点接收天线，所述第一上层双馈点发射天线层叠设置于第一下层双馈点接收天线的上侧；
[0009]所述第二双频单元天线包括第二上层双馈点发射天线和第二下层双馈点接收天线；所述第二上层双馈点发射天线层叠设置于第二下层双馈点接收天线的上侧。
[0010]进一步地，所述第一双频单元天线和第二双频单元天线均为低剖面微带天线。
[0011]本专利技术的第一上层双馈点发射天线、第一下层双馈点接收天线、第二上层双馈点发射天线和第二下层双馈点接收天线均为微带天线，由介质基板和蚀刻的微带组成。
[0012]上述卫星通信天线构成了本专利技术集装箱天线的主要组成部分，主要完成卫星通信功能；另外还包括导航定位的GPS北斗天线和集装箱之间通信的Lora天线。所述GPS北斗天线的长和宽均为0.12λ；所述Lora天线的长度为0.1λ，宽度为0.008λ，Lora天线通过蛇形走线的方式实现小型化；λ为天线对应通信频率的波长。
[0013]进一步地，所述天线装置还包括GPS北斗天线；所述GPS北斗天线设置在卫星通信天线的顶部。GPS北斗天线用于完成集装箱的导航定位功能；其中，GPS北斗天线兼顾GPS和北斗定位功能。
[0014]进一步地，还包括天线罩和天线固定板；所述天线罩和天线固定板配合使用，用于容纳和安装所述天线装置。
[0015]进一步地，所述天线装置还包括Lora天线，所述Lora天线贴于天线罩内部。其中，Lora天线用于完成集装箱之间的通信功能。
[0016]进一步地，所述第一双频单元天线的形状为方形或圆形或三角形中的一种；所述第二双频单元天线的形状为方形或圆形或三角形中的一种。
[0017]进一步地，所述第一双频单元天线和第二双频单元天线的形状均为方形；所述第一双频单元天线和第二双频单元天线的长度和宽度均为0.2λ，高度为0.02λ；其中，λ为卫星通信天线对应通信频率的波长。
[0018]进一步地，所述第一上层双馈点发射天线上开设有第一上层双馈点发射天线T型槽；所述第二上层双馈点发射天线上开设有第二上层双馈点发射天线T型槽。所述第一双频单元天线和第二双频单元天线均通过上层发射天线和下层接收天线叠层设计而成，上层发射天线和下层接收天线均为微带天线，由介质基板和蚀刻的微带组成；上层发射天线的微带在四个方位各开了一个T型槽用于天线的小型化设计。
[0019]本专利技术双频圆极化倾斜波束集装箱天线中的卫星通信天线通过上下叠层设计，实现了双频和低剖面；同时通过双馈点加90度电桥实现圆极化；再由于第一双频单元天线和第二双频单元天线在轴向旋转了90
°
，这样第一双频单元天线和第二双频天线单形成了90
°
的相位差，根据阵列天线的理论知识，这样实际形成了波束扫描，就完成了波束倾斜的功能。
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0021]1、本专利技术提供的一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线，在实现波束倾斜的同时剖面极低，便于小型化集成设计。
[0022]2、本专利技术提供的一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线，通过叠层微带设计实现双频圆极化性能，结构简单，便于生产、加工和维护。
[0023]3、本专利技术提供的一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线，通过旋转单元天线实现波束倾斜，简化了馈电网络的设计，优化了馈电网络的性能，提高了天线的整体性能。
[0024]4、本专利技术提供的一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线，波束倾斜的方向图平滑，能满足较大范围的通信覆盖。
[0025]5、本专利技术提供的一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线，融合了GPS北斗天线和
Lora天线，丰富了集装箱天线的功能。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。在附图中：
[0027]图1为本专利技术一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线总图和安装示意图；
[0028]图2为本专利技术一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线爆炸图；
[0029]图3为本专利技术一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线爆炸图；
[0030]图4为本专利技术一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线的卫星通信天线爆炸图；
[0031]图5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线，其特征在于，包括天线装置，所述天线装置包括至少一个卫星通信天线(2)；所述卫星通信天线(2)包括第一双频单元天线(21)、第二双频单元天线(22)以及天线底板(23)；所述第一双频单元天线(21)和第二双频单元天线(22)左右平行设置，所述第一双频单元天线(21)和第二双频单元天线(22)均为低剖面天线，所述天线底板(23)层叠设置于第一双频单元天线(21)和第二双频单元天线(22)的下侧；所述天线底板(23)包括PCB板和蚀刻在PCB板上面的微带网络，所述微带网络包括功分器(231)和90度电桥(232)。2.根据权利要求1所述的一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线，其特征在于，所述第一双频单元天线(21)和第二双频单元天线(22)左右平行且第一双频单元天线(21)相对于第二双频单元天线(22)在轴向旋转九十度设置。3.根据权利要求2所述的一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线，其特征在于，所述第一双频单元天线(21)包括第一上层双馈点发射天线(211)和第一下层双馈点接收天线(212)，所述第一上层双馈点发射天线(211)层叠设置于第一下层双馈点接收天线(212)的上侧；所述第二双频单元天线(22)包括第二上层双馈点发射天线(221)和第二下层双馈点接收天线(222)；所述第二上层双馈点发射天线(221)层叠设置于第二下层双馈点接收天线(222)的上侧。4.根据权利要求1所述的一种双频圆极化倾斜波束集装箱天线，其特征在于，所述第一双频单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡候平，
申请(专利权)人：重庆两江卫星移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：