[实用新型]一种全向圆极化天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种全向圆极化天线。

背景技术

随着卫星通信、遥感和遥测技术的发展，雷达应用范围的扩大，以及对高速运动目标在各种极化方式和复杂气候条件下跟踪测量的需要，单一极化的天线已远远难以满足，圆极化天线的应用就显得十分重要。圆极化天线还可以对抗云雨的干扰，可以干扰和侦察各种线极化和椭圆极化方式的无线电波，在剧烈滚动和摆动的飞行器上安装有圆极化天线，可以在任何状态下都能接收到信息，其应用前景是非常广阔的。

但是由于其固有的带宽范围的限制，圆极化天线很难在广角的范围内实现良好的轴比特性，因而现有的圆极化天线只能是在某一很小的角度内才具有良好的轴比。在实际应用中，为了能够全方位、大范围内实现良好的轴比特性，往往需要将若干圆极化天线组成一圈，即使如此，还是会出现在某一个小的角度范围内轴比突然升到很高的情况。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种全向圆极化天线，该全向圆极化天线不圆度小于0.5dB，在360°范围内具有良好的轴比特性。

本实用新型通过以下技术方案实现上述目的：

一种全向圆极化天线，包括同轴电缆线，同轴电缆线通过电缆头从底部馈电，在同轴电缆线外导体上设有相互平行的金属圆盘，金属圆盘所在的平面与同轴电缆线垂直，同轴电缆线外导体在相邻金属圆盘之间开有以同轴电缆线内导体为对称轴，沿一周均匀分布的几个倾斜的缝隙，沿一周分布的缝隙构成一个辐射单元，同轴电缆线外导体与同轴电缆线内导体之间填充有介电常数为2～3的高频介质材料。

所述相邻金属圆盘之间的距离为天线的中心频率在空气中波长的0.55～0.75倍，金属圆盘的外径为工作频率，在空气中波长的0.5～0.7倍，金属圆盘的内径依赖于同轴电缆线的外导体。

所述缝隙与同电缆轴线倾斜夹角为25°～50°，缝隙的宽度为天线的中心频率在空气中的波长的4％～12％，长度为天线的中心频率在空气中的波长的45％～60％，深度为天线的中心频率在空气中的波长的8％～15％。

每个辐射单元含有的缝隙数量的多少依赖于全向圆极化天线不圆度要求的高低，整个全向圆极化天线辐射单元数量的多少依赖于全向圆极化天线增益的高低。

与现有技术相比，本实用新型的全向性好，不圆度小于0.5dB，实现在360°范围内具有良好的轴比特性，而且本实用新型的带宽比较宽，可以实现在20％的频带范围内轴比小于3dB，驻波比小于1.4，在性能上远远超越了以往的全向圆极化天线。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是同轴电缆线示意图；

图3是金属圆盘示意图；

图4是以3个辐射单元为实施例的不圆度测试结果；

图5是以3个辐射单元为实施例的轴比测试结果。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做具体说明。

如图1所示，一种全向圆极化天线，包括同轴电缆线1，在同轴电缆线外导体上设有相互平行的金属圆盘3，金属圆盘3所在的平面与同轴电缆线1垂直，相邻金属圆盘3之间的距离为天线的中心频率在空气中波长的0.55～0.75倍，同轴电缆线外导体在相邻金属圆盘3的正中间开有以同轴电缆线内导体为对称轴、沿一周均匀分布的倾斜的缝隙2，缝隙2与同电缆轴线内导体倾斜夹角为25°～50°，沿一周分布的缝隙2构成一个辐射单元，同轴电缆线外导体与同轴电缆线内导体之间填充有介电常数为2～3的高频介质材料。

如图2所示，同轴电缆线1采用刚性电缆线或半刚性电缆线，其直径的大小依赖于全向圆极化天线工作频率的高低。同轴电缆线1通过电缆头4从底部馈电，同轴电缆线外导体开有以同轴电缆线内导体为对称轴，沿一周均匀分布的倾斜的缝隙2，沿一周分布的缝隙2构成一个辐射单元。图2所示是设有3个辐射单元的同轴电缆线1，如果要提高天线的增益，可以在同轴电缆线1设计有多个辐射单元。

缝隙2的宽度为天线的中心频率在空气中的波长的4％～12％，长度为天线的中心频率在空气中的波长的45％～60％，深度为天线的中心频率在空气中的波长的8％～15％。

如图3所示，金属圆盘3的外径为天线的中心频率在空气中波长的0.5～0.7倍，金属圆盘3的内径等于同轴线电缆线1的直径。