一种低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线，包括：介质板设置于金属辐射体的顶部、并与其接触，金属辐射体与介质板的金属层接触；金属辐射体的侧壁开设有缝隙，通过缝隙的等效磁流辐射形成全向垂直极化辐射模式；金属馈电探针包括同轴结构的内导体和外导体；金属壳体内部形成有圆台状的金属腔体，内导体与金属壳体的底部连接，天线辐射体置于金属腔体内部，外导体穿过金属辐射体，且顶端与介质板的金属层抵靠接触，通过介质板与圆台形壳体的装配面固定连接，形成天线罩。本发明专利技术实施例提供的技术方案解决了现有全向天线形式，所采取的天线结构形式较为复杂，很难在一种结构上实现较多功能的问题。难在一种结构上实现较多功能的问题。难在一种结构上实现较多功能的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线


[0001]本专利技术涉及但不限于微波与天线
，尤其涉及航空航天飞行器的无线通信设备，尤指一种低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线。

技术介绍

[0002]随着技术的进步与相伴的产业升级，针对通信的需求也逐渐加大。现代通信对于天线的要求愈加严苛，不断追求通信设备的宽带化及小型化。而对于安装于飞行器或者舰船等特殊搭载平台上时，由于装配空间的限制，需要在保证天线性能的同时满足其质量轻，体积小，低剖面等要求。由于全向天线辐射能量能够在水平面内形成全向覆盖，在短波通信，定标通信，弹载通信上有广泛运用。
[0003]目前，较为常见的全向天线形式为对称阵子天线，国内外较多的学者专家对此类天线及其变种形式做了研究。受限于对称阵子为谐振式天线，带宽较窄，一般可以通过加载的方式改变其上的表面电流分布来获得宽带特性，但是加载会使得系统复杂度提升以及设计难度的增加；其它可以产生全向辐射模式的天线例如Alford环天线及其变形，组合环天线，旋转场天线等；以上列举的天线形式在设计上既要考虑低剖面特征，还需保证宽带特征以及全向垂直极化辐射模式，所采取的方式较为复杂，且很难在一种结构上实现较多功能。
[0004]针对这一局限，本专利技术以缝隙结构为基础，旨在用简单的方式实现垂直极化全向天线，并且这一天线单元具有小型化，低剖面，宽带等优点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的：本专利技术实施例提供了一种低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线，以解决现有全向天线形式，既要考虑低剖面特征，还需保证宽带特征以及全向垂直极化辐射模式，从而导致所采取的天线结构形式较为复杂，并且很难在一种结构上实现较多功能的问题。
[0006]本专利技术的技术方案：本专利技术实施例提供一种低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线，包括：天线辐射体，辐射馈电体，金属壳体和天线罩；
[0007]其中，所述天线辐射体采用圆筒状结构的金属辐射体2；圆形介质板1设置于金属辐射体2的顶部、并与其接触，所述金属辐射体2与介质板1的金属层接触；所述金属辐射体2的圆筒侧壁开设有缝隙，通过所述缝隙的等效磁流辐射形成全向垂直极化辐射模式；采用金属馈电探针3作为所述辐射馈电体，所述金属馈电探针3包括同轴结构的内导体和外导体；
[0008]所述金属壳体4整体设置为圆台状，内部形成有圆台状的金属腔体，顶端开设有天线辐射体的装配面，金属馈电探针3的内导体底端与圆台形金属壳体4的底部固定连接，整个天线辐射体置于金属腔体内部，使得金属馈电探针3的外导体穿过金属辐射体2，且顶端与介质板1的金属层抵靠接触，并通过介质板1与圆台形壳体4的装配面固定连接，形成天线罩。
[0009]可选地，如上所述的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线中，
[0010]所述圆筒状结构的金属辐射体2的筒侧壁沿周向开设有水平方向上的一对缝隙，且保持所述一对缝隙的位置和结构对称设置，从而采用缝隙等效磁流形成全向模式，极化方式为垂直极化；
[0011]所述圆筒状结构的金属辐射体2筒顶端具体与介质板1的金属层接触；
[0012]所述圆筒状结构的金属辐射体2筒底端与金属壳体4的底部固定连接。
[0013]可选地，如上所述的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线中，
[0014]所述介质板1采用PCB双层板，与金属辐射体2的接触面一侧敷铜，在所述介质板1底端面中部形成所述金属层，且所述金属层与金属辐射体2中圆筒状开缝结构的筒顶端接触。
[0015]可选地，如上所述的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线中，
[0016]所述介质板1金属层中与金属辐射体2的接触面位置，设置有环形凹槽结构，且对环形凹槽内进行金属化处理。
[0017]可选地，如上所述的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线中，
[0018]所述金属壳体4顶端装配面周圈形成凹环结构，所述介质板1整体覆盖在装配面的凹环结构上，并通过螺钉固定连接。
[0019]可选地，如上所述的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线中，
[0020]所述金属馈电探针3中，采用射频接头作为内导体，采用比射频接头直径大的圆柱状金属导体作为外导体，并通过在圆柱状金属导体的底端面上打孔，通过将射频接头插入圆柱状金属导体内形成同轴结构的金属馈电探针3；
[0021]金属馈电探针3中外导体顶部直接与介质板1的金属层接触，所述射频接头的底端设置有法兰盘、且法兰盘上开设有固定孔，用于通过螺钉将射频接头与圆台形金属壳体4的底部中心凸台固定连接。
[0022]可选地，如上所述的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线中，
[0023]所述介质板1金属层上开设有非金属的环形区域7，用于形成宽带阻抗匹配；且所述介质板1上形成有盲槽8和金属化盲孔，使得金属馈电探针3深入到介质板1中，形成嵌套结构。
[0024]可选地，如上所述的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线中，
[0025]所述金属辐射体2的边缘，以及金属辐射体2圆筒侧壁开设由缝隙的边缘均做圆滑处理。
[0026]10.根据权利要求1～6中任一项所述的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线，其特征在于，
[0027]所述圆台状的金属壳体4通过圆柱形金属挖空形成，金属壳体4的周边设置有环形裙边，用于通过环形裙边将所述低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线与搭载平台进行共形安装。
[0028]本专利技术的有益效果：本专利技术实施例提供了一种低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线，与现有垂直极化全向天线相比，其优势在于设计新颖，结构简洁紧凑，可以在简单结构上由开缝操作得到宽带，低剖面，垂直极化全向辐射模式，且天线结构设置于由金属壳体4形成的低剖面腔体内，易于与搭载平台共形安装。另外，该全向垂直极化缝隙天线易于
加工，材料简单，大大的降低了设计复杂度以及加工成本，适合推广，以较为简单的技术手段实现了低剖面与宽带特征。再者，本专利技术实施例提供的全向垂直极化缝隙天线的设计结构可以扩展实现双频甚至多频，垂直与水平双极化等全向辐射模式；有利于降低天线成本、减轻无线通信系统的承重负担、实现通信系统的小型化与多功能。
附图说明
[0029]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0030]图1为本专利技术实施例提供的一种低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线的俯视图；
[0031]图2为本专利技术实施例提供的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线的三维结构爆炸图；
[0032]图3为本专利技术实施例提供的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线中介质板的结构示意图；
[0033]图4为本专利技术实施例提供的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线中辐射馈电体的结构示意图；
[0034]图5为本专利技术实施例提供的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线中圆台形金属壳体的结构示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线，其特征在于，包括：天线辐射体，辐射馈电体，金属壳体和天线罩；其中，所述天线辐射体采用圆筒状结构的金属辐射体(2)；圆形介质板(1)设置于金属辐射体(2)的顶部、并与其接触，所述金属辐射体(2)与介质板(1)的金属层接触；所述金属辐射体(2)的圆筒侧壁开设有缝隙，通过所述缝隙的等效磁流辐射形成全向垂直极化辐射模式；采用金属馈电探针(3)作为所述辐射馈电体，所述金属馈电探针(3)包括同轴结构的内导体和外导体；所述金属壳体(4)整体设置为圆台状，内部形成有圆台状的金属腔体，顶端开设有天线辐射体的装配面，金属馈电探针(3)的内导体底端与圆台形金属壳体(4)的底部固定连接，整个天线辐射体置于金属腔体内部，使得金属馈电探针(3)的外导体穿过金属辐射体(2)，且顶端与介质板(1)的金属层抵靠接触，并通过介质板(1)与圆台形壳体(4)的装配面固定连接，形成天线罩。2.根据权利要求1所述的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线，其特征在于，所述圆筒状结构的金属辐射体(2)的筒侧壁沿周向开设有水平方向上的一对缝隙，且保持所述一对缝隙的位置和结构对称设置，从而采用缝隙等效磁流形成全向模式，极化方式为垂直极化；所述圆筒状结构的金属辐射体(2)筒顶端具体与介质板(1)的金属层接触；所述圆筒状结构的金属辐射体(2)筒底端与金属壳体(4)的底部固定连接。3.根据权利要求2所述的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线，其特征在于，所述介质板(1)采用PCB双层板，与金属辐射体(2)的接触面一侧敷铜，在所述介质板(1)底端面中部形成所述金属层，且所述金属层与金属辐射体(2)中圆筒状开缝结构的筒顶端接触。4.根据权利要求3所述的低剖面小型化宽带全向垂直极化缝隙天线，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢光驰，张海辉，魏华波，杨鹏，聂红军，钱佳唯，
申请(专利权)人：中国航空无线电电子研究所，
类型：发明
国别省市：