一种圆极化超宽波束天线制造技术

本发明专利技术公开了一种圆极化超宽波束天线，包括8组Г形天线，所述8组Г形天线设计包括组Г形天线围成的正方形边长、8组Г形天线的尺寸、8组Г形天线各自赋予的相位以及半开口金属壳体的厚度，所述8组Г形天线分布于正方形的四个边上。本发明专利技术所述的一种圆极化超宽波束天线，采用8组Г形天线均匀分布在在正方形四个边上，通过在HFSS软件中不断优化这正方形的边长、每个Г形天线赋予的相位以及天线下方的半开口金属壳体的厚度，极大地展宽了圆极化天线的波束宽度，达到180

【技术实现步骤摘要】
一种圆极化超宽波束天线


[0001]本专利技术涉及天线领域，特别涉及一种圆极化超宽波束天线。

技术介绍

[0002]圆极化超宽波束天线是一种进行移动通信的支撑设备，随着卫星通信的发展，卫星接收终端广泛地应用于车载，机载，船载上，要求接收终端天线的波束越来越宽，以便对抗风浪，载体的大角度颠簸和翻滚的影响，目前市场上常见的宽波束圆极化天线，主要是采用两种形式实现，一种是陶瓷天线，一种是四臂螺旋天线，随着科技的不断发展，人们对于圆极化超宽波束天线的制造工艺要求也越来越高。
[0003]现有的宽波束天线在使用时存在一定的弊端，首先，陶瓷天线是利用陶瓷的高介电常数表面波效应来展宽天线的波束的，但是这种设计方法展宽天线波束非常有限，一般只能达到80
°
∽90
°
，不利于人们的使用，还有，四臂螺旋天线是利用四个螺旋天线的合成来展宽天线的波束，波束比陶瓷天线要宽，可以实现110
°
∽120
°
的波束宽度，但还是满足不了在一些特殊场合(大角度颠簸和翻滚)的需要，同时这种设计方法的缺点是，当天线的低仰角大于60
°
时，随仰角增加，天线的增益急剧下降，在该角度范围根本接收不到卫星信号，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种圆极化超宽波束天线。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种圆极化超宽波束天线，采用8组Г形天线均匀分布在在正方形四个边上，通过在HFSS软件中不断优化这正方形的边长、每个Г形天线赋予的相位以及天线下方的半开口金属壳体的厚度，极大地展宽了圆极化天线的波束宽度，达到180
°
以上，天线可以在
±
105
°
范围内接收卫星信号，解决了常规的卫星接收终端天线由于波束窄，无法对抗载体大角度地颠簸和摇摆的问题，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种圆极化超宽波束天线，包括8组Г形天线，所述8组Г形天线设计包括组Г形天线围成的正方形边长、8组Г形天线的尺寸、8组Г形天线各自赋予的相位以及半开口金属壳体的厚度，所述8组Г形天线分布于正方形的四个边上，且同时在天线的下方设计有半开口金属壳体，通过在HFSS软件中不断优化正方形的边长、8组Г形天线的尺寸、8组Г形天线各自赋予的相位以及半开口金属壳体的高度，所述8组Г形天线的波束宽度扩展到180
°
，并且延缓了仰角大于90
°
后增益随角度增加急剧下降趋势。
[0008]作为本申请一种优选的技术方案，所述8组Г形天线设计中通过HFSS软件不断优化正方形的边长，且得到正方形边长a＝(0.55
‑
0.65)λ，所述λ为天线的中心频率在空气中的波长，所述8组Г形天线合成以后圆度在0.3dB以下。
[0009]作为本申请一种优选的技术方案，所述8组Г形天线在控制宽度3.5mm的情况下采用优化算法，垂直部分的长度为(12％
‑
15％)λ，水平部分的长度为(18％
‑
21％)λ，且每个Г形天线驻波小于1.4。
[0010]作为本申请一种优选的技术方案，所述8组Г形天线通过HFSS软件不断优化每个天线的相位得到这8个Г形天线相位分别为0
°±5°
、45
°±5°
、90
°±5°
、135
°±5°
、180
°±5°
、225
°±5°
、270
°±5°
、325
°±5°
时，天线的轴比最优化，小于1.5dB，同时天线的波束宽度可以扩展到180
°
。
[0011]作为本申请一种优选的技术方案，所述8组Г形天线下方的半开口金属壳体在底边边长与8个Г形天线围成的正方形边长相同情况下，优化壳体的厚度，得到厚度(10％∽12％)λ时，天线在低仰角105
°
即偏离法线105
°
，天线的增益大于0.75dB。
[0012]作为本申请一种优选的技术方案，所述8组Г形天线设计包括四个部分，分别为8组Г形天线围成的正方形边长、8组Г形天线的尺寸、8组Г形天线各自赋予的相位以及半开口金属壳体的厚度的设计。
[0013]作为本申请一种优选的技术方案，所述8组Г形天线围成的正方形边长、8组Г形天线的尺寸、8组Г形天线各自赋予的相位以及半开口金属壳体的厚度的设计均采用HFSS软件进行优化。
[0014]作为本申请一种优选的技术方案，所述半开口金属壳体的边长与8组Г形天线围成的正方形边长相同。
[0015](三)有益效果
[0016]与现有技术相比，本专利技术提供了一种圆极化超宽波束天线，具备以下有益效果：该一种圆极化超宽波束天线，采用8组Г形天线均匀分布在在正方形四个边上，通过在HFSS软件中不断优化这正方形的边长、每个Г形天线赋予的相位以及天线下方的半开口金属壳体的厚度，极大地展宽了圆极化天线的波束宽度，达到180
°
以上，天线可以在
±
105
°
范围内接收卫星信号，解决了常规的卫星接收终端天线由于波束窄，无法对抗载体大角度地颠簸和摇摆的问题，整个圆极化超宽波束天线结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。
附图说明
[0017]图1为本专利技术一种圆极化超宽波束天线的整体结构示意图。
[0018]图2为本专利技术一种圆极化超宽波束天线中8组Г形天线围成的俯视图的结构示意图。
[0019]图3为本专利技术一种圆极化超宽波束天线中Г形天线侧面的结构示意图。
[0020]图4为本专利技术一种圆极化超宽波束天线中相位从1到8依次相差45
°
合成网络的结构示意图。
[0021]图5为本专利技术一种圆极化超宽波束天线中半开口金属壳体的结构示意图。图6为常规的宽波束圆极化天线示意图。图7为本技术设计出来的超宽波束圆极化天线示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0023]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆极化超宽波束天线，包括8组Г形天线，其特征在于：所述8组Г形天线设计包括组Г形天线围成的正方形边长、8组Г形天线的尺寸、8组Г形天线各自赋予的相位以及半开口金属壳体的厚度，所述8组Г形天线分布于正方形的四个边上，且同时在天线的下方设计有半开口金属壳体，通过在HFSS软件中不断优化正方形的边长、8组Г形天线的尺寸、8组Г形天线各自赋予的相位以及半开口金属壳体的高度，所述8组Г形天线的波束宽度扩展到180
°
，并且延缓了仰角大于90
°
后增益随角度增加急剧下降趋势。2.根据权利要求1所述的一种圆极化超宽波束天线，其特征在于：所述8组Г形天线设计中通过HFSS软件不断优化正方形的边长，且得到正方形边长a＝(0.55
‑
0.65)λ，所述λ为天线的中心频率在空气中的波长，所述8组Г形天线合成以后圆度在0.3dB以下。3.根据权利要求1所述的一种圆极化超宽波束天线，其特征在于：所述8组Г形天线在控制宽度3.5mm的情况下采用优化算法，垂直部分的长度为(12％
‑
15％)λ，水平部分的长度为(18％
‑
21％)λ，且每个Г形天线驻波小于1.4。4.根据权利要求1所述的一种圆极化超宽波束天线，其特征在于：所述8组Г形天线通过HFSS软件不断优化每个天线的相位得到这8个Г形天线相位分别为0
°±5°
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建，
申请(专利权)人：苏州炜健达天线微波技术有限公司，
类型：发明
国别省市：