一種共形的微帶全方位天線的製作方法

2023-07-22 11:54:11

一種共形的微帶全方位天線的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種共形的微帶全方位天線，包括72個微帶天線、外筒和兩個固定盤，72個微帶天線的背部相對組成內腔橫截面為72邊形的柱體，相鄰微帶天線的邊沿之間不接觸，兩個固定盤分別固定在72個微帶天線組成的柱體的兩端，每個微帶天線固定在固定盤上，使得72個微帶天線成為一體，外筒套在72個微帶天線組成的柱體的外部。該天線由72個微帶天線構成，無需伺服系統，通過相位加權電控掃描實現全方位覆蓋，系統的可靠性達10000小時以上。
【專利說明】一種共形的微帶全方位天線
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於天線【技術領域】，具體涉及一種共形的微帶全方位天線。
【背景技術】
[0002]目前，天線領域對系統可靠性有很高的要求，為了實現全方位覆蓋，通常是採取定向天線加伺服系統的結構，即通過伺服系統全方位轉動，牽引天線全方位覆蓋。但是，在這種技術方案中，驅動機構中旋轉關節的壽命比較短，其由於頻繁磨損會出現故障，導致系統整體的可靠性比較差，一般連續工作時間不超過2000小時。因此，研究一種系統可靠性高的全方位覆蓋的天線是很有必要的。

【發明內容】

[0003]為了克服上述技術中存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在於，提供一種共形的微帶全方位天線，該天線由72個微帶天線構成，無需伺服系統，通過相位加權電控掃描實現全方位覆蓋，系統的可靠性達10000小時以上。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案予以實現:
[0005]一種共 形的全方位天線，包括72個微帶天線、外筒和兩個固定盤，72個微帶天線的背部相對組成內腔橫截面為正72邊形的柱體，相鄰微帶天線的邊沿之間不接觸，兩個固定盤分別固定在72個微帶天線組成的柱體的兩端，每個微帶天線固定在固定盤上，使得72個微帶天線成為一體，外筒套在72個微帶天線組成的柱體的外部。
[0006]本實用新型還包括如下其他技術特徵:
[0007]所述正72邊形的邊長為天線工作頻段所對應波長的0.6…0.65倍。
[0008]所述72個微帶天線之間幅度相同，相位相同。
[0009]所述每個微帶天線背部中心點到72個微帶天線組成的柱體的中心的距離為0.7米。
[0010]所述微帶天線包括微帶板和U形反射板，U形反射板由底板和其兩邊的兩個側板組成，所述微帶板通過L形連接板固定在U形反射板的兩個側板之間的底板上，從而使得微帶介質板和U形反射板形成「山」字形。
[0011]所述微帶天線的背面設有一個輸出埠，每個輸出埠用以使微帶天線接入到一個接收機。
[0012]所述微帶板的厚度在0.8mm 2mm。
[0013]所述U形反射板的底板的寬度為天線工作頻段所對應波長的42% - 45%，U形反射板的兩個側板的高度均為天線工作頻段所對應波長的48% - 50%倍。
[0014]所述微帶板上均勻分布一列共12個偶極子，每個偶極子激勵的電流幅度按照泰勒分布展開，每個輻射單元上對應的相位按照餘割平方波束的要求進行。
[0015]所述偶極子的長度為天線工作頻段所對應波長的0.45 - 0.48倍，相鄰偶極子之間的距離為天線工作頻段所對應波長的0.65 - 0.7倍，每個微帶板上的偶極子離U形反射板的距離為天線工作頻段所對應波長的0.25 - 0.28倍。
[0016]與現有技術相比，本實用新型大幅度地提高了系統的可靠性，抗風阻能力有很大的提高。同時，本實用新型結構簡單，易於安裝維護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0018]圖2是本實用新型的橫截面示意圖。
[0019]圖3是本實用新型中單個微帶天線的側面示意圖。
[0020]圖4是本實用新型中的單個微帶板的正面示意圖。
[0021]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步解釋說明。
【具體實施方式】
[0022]如圖1、圖2所示，本實用新型的共形的全方位天線，包括72個微帶天線1、外筒7和兩個固定盤6，72個微帶天線I的背部相對組成內腔橫截面為正72邊形的柱體，相鄰微帶天線I的邊沿之間不接觸，兩個固定盤6分別固定在72個微帶天線I組成的柱體的兩端，每個微帶天線I通過螺釘固定在固定盤6上，使得72個微帶天線I成為一體，外筒7套在72個微帶天線I組成的柱體的外部；每個微帶天線I背部中心點到72個微帶天線I組成的柱體的中心的距離為0.7米。
[0023]如圖3所示，微帶天線I包括微帶板2和U形反射板3，U形反射板3由底板和其兩邊的兩個側板組成，所述微帶板2通過L形連接板4固定在U形反射板3的兩個側板之間的底板上，從而使得微帶介質板2和U形反射板3形成「山」字形。微帶天線I背面設有一個輸出埠 8，每個輸出埠 8用以使微帶天線接入到一個接收機。
`[0024]微帶板2的基材採用低介電常數的聚四氟乙烯材料，介電常數在2.2 ^ 3.3之間，微帶板2的厚度在0.8mm ^ 2mm ；U形反射板3採用U形的鋁板，U形反射板3的底板的寬度為天線工作頻段所對應波長的42%…45%，U形反射板3的兩個側板的高度均為天線工作頻段所對應波長的48% - 50%倍。
[0025]如圖4所示，微帶板2的輻射部分採用對稱偶極子5形式。微帶板2上均勻分布一列共12個偶極子5，每個偶極子5激勵的電流幅度按照泰勒分布展開，每個輻射單元上對應的相位按照餘割平方波束的要求進行。所述偶極子5的長度為天線工作頻段所對應波長的
0.45 - 0.48倍，相鄰偶極子5之間的距離為天線工作頻段所對應波長的0.65 - 0.7倍，每個微帶板2上的偶極子5離U形反射板3的距離為天線工作頻段所對應波長的0.25 - 0.28倍，偶極子5的多少依賴於天線要求的增益高低。
[0026]本實用新型的工作原理如下:
[0027]微帶天線I的輸出埠 8通過同軸電纜線接入到一個接收機，接收機的輸出口再接入到信號處理板上。信號處理板首先對72個天線中24個天線進行加權處理，而其餘天線處於斷開狀態。信號處理後得到一個低副瓣的針形波束。在一個狀態中，是利對下一組24個天線進行處理，得到另一個低副瓣的針形波束，這個針形波束與上一個針形波束完全相同，但是波束指向不同。這樣，在天線方位面上即得到按照時間先後順序全方位覆蓋的波束。
【權利要求】
1.一種共形的微帶全方位天線，其特徵在於，包括72個微帶天線(1 )、外筒(7)和兩個固定盤(6)，72個微帶天線(1)的背部相對組成內腔橫截面為正72邊形的柱體，相鄰微帶天線(1)的邊沿之間不接觸，兩個固定盤(6)分別固定在72個微帶天線(1)組成的柱體的兩端，每個微帶天線(1)固定在固定盤(6)上，使得72個微帶天線(1)成為一體，外筒(7)套在72個微帶天線(1)組成的柱體的外部。
2.如權利要求1所述的共形的微帶全方位天線，其特徵在於，所述正72邊形的邊長為天線工作頻段所對應波長的0.6…0.65倍。
3.如權利要求1所述的共形的微帶全方位天線，其特徵在於，所述72個微帶天線(1)之間幅度相同，相位相同。
4.如權利要求1所述的共形的微帶全方位天線，其特徵在於，所述每個微帶天線(1)背部中心點到72個微帶天線(1)組成的柱體的中心的距離為0.7米。
5.如權利要求1所述的共形的微帶全方位天線，其特徵在於，所述微帶天線(1)包括微帶板(2)和U形反射板(3)，U形反射板(3)由底板和其兩邊的兩個側板組成，所述微帶板(2)通過L形連接板(4)固定在U形反射板(3)的兩個側板之間的底板上，從而使得微帶介質板(2)和U形反射板(3)形成「山」字形。
6.如權利要求1所述的共形的微帶全方位天線，其特徵在於，所述微帶天線(1)的背面設有一個輸出埠(8)，每個輸出埠(8)用以使微帶天線接入到一個接收機。
7.如權利要求5所述的共形的微帶全方位天線，其特徵在於，所述微帶板(2)的厚度在 0.8mm ⑵ 2mm。
8.如權利要求5所述的共形的微帶全方位天線，其特徵在於，所述U形反射板(3)的底板的寬度為天線工作頻段所對應波長的42% ^ 45%,U形反射板(3)的兩個側板的高度均為天線工作頻段所對應波長的48% - 50%倍。
9.如權利要求5所述的共形的微帶全方位天線，其特徵在於，所述微帶板(2)上均勻分布一列共12個偶極子(5)，每個偶極子(5)激勵的電流幅度按照泰勒分布展開，每個輻射單元上對應的相位按照餘割平方波束的要求進行。
10.如權利要求9所述的共形的微帶全方位天線，其特徵在於，所述偶極子(5)的長度為天線工作頻段所對應波長的0.45 - 0.48倍，相鄰偶極子(5)之間的距離為天線工作頻段所對應波長的0.65 - 0.7倍，每個微帶板(2)上的偶極子(5)離U形反射板(3)的距離為天線工作頻段所對應波長的0.25 - 0.28倍。
【文檔編號】H01Q21/20GK203553356SQ201320690381
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月4日 優先權日:2013年11月4日
【發明者】張建 申請人:西安天和防務技術股份有限公司