一种用于P波段探空接收机的倒F四臂螺旋天线制造技术

本申请公开了一种用于P波段探空接收机的倒F四臂螺旋天线，包括底板、四个倒F型振子以及馈电网络；所述四个倒F型振子分别设置在所述底板正面的四个侧边位置，所述倒F型振子为平面倒F结构，所述倒F型振子的振子辐射面与所述底板平行；所述馈电网络设置在底板上，所述馈电网络与所述倒F型振子连接。本申请采用平面倒F天线代替单极子天线作为四臂螺旋天线的天线臂，把工作模式改成了法向模，有效降低了天线的高度，同时对四个天线臂的馈电相位按逆时针依次滞后90度，形成右手圆极化，有效降低了极化损耗。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及高空气象探测，特别涉及一种用于p波段探空接收机的倒f四臂螺旋天线。

技术介绍

1、基于p波段探空仪的高空气象探测，通过探空气球悬挂探空仪来观测高空气象信息，探空仪通过发射机将观测数据传输至地面的接收天线，接收天线再传给接收机，做后续分析处理，作为天气预报的主要依据。探空仪受成本、尺寸和供电的限制，一般发射功率只有100mw，发射天线一般采用简单的四分之一波长的单极子天线，增益大约3dbi，通讯距离一般要求大于200km，自由空间损耗大约130db，接收机灵敏度一般在-120dbm，由于单极子发射天线的线极化特性，以及发射天线在空中摇摆的方向不确定性造成的极化损耗，所以对接收机天线的增益，波瓣宽度和极化特性都提出了具体的要求，有的接收机采用六个八木天线与一个平板天线的组合加开关切换来展宽波瓣宽度实现360度方位和90度俯仰的全覆盖，但是这种方法存在成本高，开关切换有延时，以及八木天线的线极化性导致的发射天线在横向摆动时极化损耗高的缺点，有的接收机改进后采用了轴向模螺旋天线来实现圆极化的极化特性，这种螺旋天线采用四根单极子天线相互缠绕作天线臂，实现了圆极化特性，但是由于单极子天线长度为四分之一波长，所以导致接收天线的高度超过了180mm，不利于携带。

技术实现思路

1、本申请提供了一种用于p波段探空接收机的倒f四臂螺旋天线，其优点是采用平面倒f天线代替单极子天线作为四臂螺旋天线的天线臂，把工作模式改成了法向模，有效降低了天线的高度，同时对四个天线臂的馈电相位按逆时针依次滞后90度，形成右手圆极化，有效降低了极化损耗。

2、本申请的上述目的是通过以下技术方案实现的，一种用于p波段探空接收机的倒f四臂螺旋天线，包括：

3、底板；

4、四个倒f型振子，所述四个倒f型振子分别设置在所述底板正面的四个侧边位置，所述倒f型振子为平面倒f结构，所述倒f型振子的振子辐射面与所述底板平行；

5、以及馈电网络，所述馈电网络设置在底板上，所述馈电网络与所述倒f型振子连接。

6、按以上方案，相对的两个倒f型振子相互平行，相邻的两个倒f型振子相互垂直。

7、按以上方案，所述倒f型振子由铜板弯折而成四个矩形面：振子辐射面、振子接地面、振子馈电面和振子调谐面，振子接地面为倒f型振子的短路端，振子馈电面为倒f型振子对的馈电端。

8、按以上方案，四个倒f型振子的馈电采用等幅馈电，相位按逆时针依次滞后90度，形成右手圆极化。

9、按以上方案，所述馈电网络包括电路板和3个威尔金森功分器，功分器采用共面波导结构在电路板上实现，馈电输入经过3个威尔金森功分器分配后为四个倒f型振子馈电；

10、所述威尔金森功分器的一侧输出臂比另一侧输出比长四分之一个波长，使相邻倒f型振子的馈电端相差90度，形成右手圆极化天线。

11、按以上方案，所述底板为铝板，与所述馈电网络中的电路板背面导电接触。

12、按以上方案，所述天线的工作频率为400mhz到406mhz。

13、综上所述，本申请的有益效果有：

14、1．本申请采用平面倒f天线代替单极子天线作为四臂螺旋天线的天线臂，把工作模式改成了法向模，有效降低了天线的高度，同时对四个天线臂的馈电相位按逆时针依次滞后90度，形成右手圆极化，有效降低了极化损耗；

15、2．本申请在充分满足高空气象探测的距离和全向性基础上还具有低成本、尺寸小和易携带的特点；

16、3．本申请具有小型化、低剖面、易于携带和低轴比、高增益、波瓣宽的优点。

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【技术保护点】

1.一种用于P波段探空接收机的倒F四臂螺旋天线，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于P波段探空接收机的倒F四臂螺旋天线，其特征在于，相对的两个倒F型振子相互平行，相邻的两个倒F型振子相互垂直。

3.根据权利要求2所述的用于P波段探空接收机的倒F四臂螺旋天线，其特征在于，所述倒F型振子由铜板弯折而成四个矩形面：振子辐射面、振子接地面、振子馈电面和振子调谐面，振子接地面为倒F型振子的短路端，振子馈电面为倒F型振子对的馈电端。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的用于P波段探空接收机的倒F四臂螺旋天线，其特征在于，四个倒F型振子的馈电采用等幅馈电，相位按逆时针依次滞后90度，形成右手圆极化。

5.根据权利要求4所述的用于P波段探空接收机的倒F四臂螺旋天线，其特征在于，所述馈电网络包括电路板和3个威尔金森功分器，功分器采用共面波导结构在电路板上实现，馈电输入经过3个威尔金森功分器分配后为四个倒F型振子馈电；

6.根据权利要求5所述的用于P波段探空接收机的倒F四臂螺旋天线，其特征在于，所述底板为铝板，与所述馈电网络中的电路板背面导电接触。

7.根据权利要求1所述的用于P波段探空接收机的倒F四臂螺旋天线，其特征在于，所述天线的工作频率为400MHz到406MHz。

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【技术特征摘要】

1.一种用于p波段探空接收机的倒f四臂螺旋天线，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于p波段探空接收机的倒f四臂螺旋天线，其特征在于，相对的两个倒f型振子相互平行，相邻的两个倒f型振子相互垂直。

3.根据权利要求2所述的用于p波段探空接收机的倒f四臂螺旋天线，其特征在于，所述倒f型振子由铜板弯折而成四个矩形面：振子辐射面、振子接地面、振子馈电面和振子调谐面，振子接地面为倒f型振子的短路端，振子馈电面为倒f型振子对的馈电端。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的用于p波段探空接收机的倒f四臂螺旋天线，其特征在于，四个倒f型振子...

【专利技术属性】
技术研发人员：李一春，蒋村溪，熊玉宝，史荣华，吴飞，刘梦龙，张兵，
申请(专利权)人：南京大桥机器有限公司，
类型：新型
国别省市：