一种低剖面垂直极化全向天线制造技术

本申请公开了一种低剖面垂直极化全向天线，包括：第一辐射体1，包括基本单极子101，金属带线102和短路探针103，其中：所述基本单极子101，柱状金属，垂直于金属地板3设置，不接地；所述金属带线102，平行于金属地板3设置，具有两条子带线，角点与所述基本单极子101连接；所述短路探针103，柱状金属，连接两条子带线与金属地板3，以将所述金属带线102接地；第二辐射体2，组成与所述第一辐射体1一致，位置与所述第一辐射体1旋转对称；金属地板3。本申请的天线辐射垂直极化电磁波，具有低剖面、全向辐射特性，实现了极大降低天线本身的剖面，拓展了天线的应用范围。了天线的应用范围。了天线的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种低剖面垂直极化全向天线


[0001]本申请涉及天线
，尤其涉及一种低剖面垂直极化全向天线。

技术介绍

[0002]随着通信系统的快速发展，对于天线的要求也不断提高。例如对于基站天线来说，一般要求天线具有水平面内360
°
范围内的全向辐射的特性，这样易实现点对多的通信。又如机载或者舰载天线，由于受到装配空间和作战要求的限制，则需要天线具有重量轻、风阻小、易于共形的特点，而低剖面天线可同时兼具以上特性。所以研究全向低剖面天线具有非常广阔的应用价值。
[0003]目前实现单极子天线低剖面特性的技术方法主要有：1优化外形结构。例如刘英等人于《西安电子科技大学学报》2013年第6期发表的“一种新型分形低剖面天线”中，对倒L型单极子天线外形进行优化设计，形成一种新型分形结构，从而有效的降低了天线的剖面；2顶部加载或者短路加载。Nghia Nguyen
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Trong等人在IEEEANTENNASANDWIRELESSPROPAGATION LETTERS(vol.17，no.1，January2018)上发表的题为“Ultralow
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Profileand Flush
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MountedMonopolarAntennasIntegratedIntoaMetallicCavity”一文中，提出在单极子天线顶端加载缝隙圆环的同时引入嵌入式腔体，从而实现天线剖面仅为0.064倍中心频率波长。
[0004]姚近等人在2019年数据链技术学术会议上发表的“基于电磁新材料的新型圆柱相控阵天线”中，采用新型周期化排布的人工磁导体(AMC)结构作为印刷对称振子天线的地板，实现天线剖面在L波段24％带宽内降至0.1倍中心频率波长。
[0005]以上文献中所述低剖面天线，其结构复杂，不易于加工。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供一种低剖面垂直极化全向天线，实现极大降低天线本身的剖面，同时具有良好的全向辐射特性，以拓展其应用范围。
[0007]本申请实施例提供一种低剖面垂直极化全向天线，包括：
[0008]第一辐射体1，包括基本单极子101，金属带线102和短路探针103，其中：
[0009]所述基本单极子101，柱状金属，垂直于金属地板3设置，不接地，且其高度在工作频率波长的第一指定范围；
[0010]所述金属带线102，平行于金属地板3设置，具有两条子带线，角点与所述基本单极子101连接，且其长度在工作频率波长的第二指定范围内，带线的长度大于所述基本单极子101的高度；
[0011]所述短路探针103，柱状金属，连接两条子带线与金属地板3，以将所述金属带线102接地，垂直于金属地板3设置，且其高度与所述基本单极子101的高度相同；
[0012]第二辐射体2，组成与所述第一辐射体1一致，位置与所述第一辐射体1旋转对称；
[0013]金属地板3。
[0014]可选的，各基本单极子101以及各短路探针103上的电流的相位相同，且所述金属
带线102的两条子带线上分别均具有等幅反相的电流。
[0015]可选的，所述基本单极子101的高度在工作频率波长的1/9到1/7，所述金属带线102的两条子带线的长度在工作频率波长的1/5到1/3。
[0016]可选的，所述基本单极子101的高度为工作频率波长的1/8，所述金属带线102的两条子带线的长度均为工作频率波长的1/4。
[0017]可选的，所述金属带线102的两条子带线，末端切角处理，以使得所述第一辐射体1与所述第二辐射体2不相连。
[0018]可选的，所述金属带线102的两条子带线，相互垂直。
[0019]本申请实施例的天线由两个优化设计的单极子天线镜像排布组成，每个基本单极子顶部加载两个金属带线线，带线末端设计有短路圆柱，本申请的天线辐射垂直极化电磁波，具有低剖面、全向辐射特性，实现了极大降低天线本身的剖面，拓展了天线的应用范围。
[0020]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0021]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0022]图1为本申请实施例的低剖面垂直极化全向天线的整体示意图；
[0023]图2为本申请实施例的低剖面垂直极化全向天线第一辐射体的示意图；
[0024]图3为本申请实施例的低剖面垂直极化全向天线第二辐射体的示意图；
[0025]图4为本申请实施例的低剖面垂直极化全向天线应用示例的俯视图；
[0026]图5为本申请实施例的低剖面垂直极化全向天线应用示例的侧视图；
[0027]图6为本申请实施例应用示例的反射系数随频率变化的仿真结果；
[0028]图7为本申请实施例应用示例在2.6GHz的远场辐射方位面方向图仿真结果；
[0029]图8为本申请实施例应用示例在2.6GHz的远场辐射俯仰面方向图仿真结果。
具体实施方式
[0030]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0031]单极子天线是实现垂直极化全向特性最简单且应用最广泛的天线结构形式。然而，其高度一般为工作频率的四分之一波长，如果应用于作战环境中就会有目标过大、易暴露的缺点，容易成为敌方攻击的目标。即使在移动通信系统中，因移动台需要紧凑型、超薄设计，这种天线也无法达到设计需要。
[0032]本申请实施例提供一种低剖面垂直极化全向天线，如图1所示，包括：
[0033]第一辐射体1，如图2所示，包括基本单极子101，金属带线102和短路探针103，其
中：
[0034]所述基本单极子101，柱状金属，垂直于金属地板3设置，不接地，且其高度在工作频率波长的第一指定范围。如图1、2所示，一些具体示例中，金属地板3上可以开设直径大于基本单极子101直径的圆孔，以确保基本单极子101与金属地板3不能短路相连。
[0035]所述金属带线102，平行于金属地板3设置，具有两条子带线，角点与所述基本单极子101连接，且其长度在工作频率波长的第二指定范围内，带线的长度大于所述基本单极子101的高度。
[0036]所述短路探针103，柱状金属，连接两条子带线与金属地板3，以将所述金属带线102接地，垂直于金属地板3设置，且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低剖面垂直极化全向天线，其特征在于，包括：第一辐射体(1)，包括基本单极子(101)，金属带线(102)和短路探针(103)，其中：所述基本单极子(101)，柱状金属，垂直于金属地板(3)设置，不接地，且其高度在工作频率波长的第一指定范围；所述金属带线(102)，平行于金属地板(3)设置，具有两条子带线，角点与所述基本单极子(101)连接，且其长度在工作频率波长的第二指定范围内，带线的长度大于所述基本单极子(101)的高度；所述短路探针(103)，柱状金属，连接两条子带线与金属地板(3)，以将所述金属带线(102)接地，垂直于金属地板(3)设置，且其高度与所述基本单极子(101)的高度相同；第二辐射体(2)，组成与所述第一辐射体(1)一致，位置与所述第一辐射体(1)旋转对称；金属地板(3)。2.如权利要求1所述的低剖面垂直极化全向天线，其特征在于，各基本单极子(101)以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏明，姚近，倪涛，吕苗，刘鹏，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：发明
国别省市：