[发明专利]基于非金属材质公路设施的短波天线装置及实现方法

权利要求书

1.一种基于非金属材质公路设施的短波天线装置，其特征在于，所述短波天线装置包括短波天线单元，所述短波天线单元包括：

支撑单元(10)，所述支撑单元(10)由非金属材质的公路设施构成；

短波天线体(20)，所述短波天线体(20)设置在所述支撑单元(10)内，所述短波天线体(20)用于实现短波信号的接收与发送；

馈电单元(30)，所述馈电单元(30)与所述短波天线体(20)连接，所述馈电单元(30)用于对所述短波天线体(20)进行馈电；

固定单元(40)，所述短波天线体(20)和所述馈电单元(30)均设置在所述固定单元(40)上，所述固定单元(40)设置在地面上，所述固定单元(40)用于固定所述支撑单元(10)；

所述短波天线装置包括多个均匀间隔设置的所述短波天线单元，多个所述短波天线单元构成周期性阵列结构；

多个所述短波天线单元中的任意两个相邻的所述短波天线单元之间的间距D与所述短波天线体(20)的波长λ以及最大扫描角θ之间的关系为D＜λ/(1+sin(θ))。

2.根据权利要求1所述的基于非金属材质公路设施的短波天线装置，其特征在于，所述支撑单元(10)的高度L与所述短波天线体(20)的波长λ之间的关系为L≥0.1λ。

3.根据权利要求2所述的基于非金属材质公路设施的短波天线装置，其特征在于，所述短波天线单元还包括阻抗匹配单元(50)，所述阻抗匹配单元(50)与所述馈电单元(30)连接，所述阻抗匹配单元(50)用于提高所述短波天线体(20)的宽带阻抗匹配特性；所述阻抗匹配单元(50)包括阻抗匹配网络(51)和馈电巴伦(52)，所述阻抗匹配网络(51)和所述馈电巴伦(52)连接，所述阻抗匹配网络(51)用于实现天线的调谐，所述馈电巴伦(52)用于实现天线的阻抗匹配。

4.根据权利要求3所述的基于非金属材质公路设施的短波天线装置，其特征在于，所述阻抗匹配网络(51)包括至少一个电容和至少一个电感，至少一个所述电容并联连接，至少一个所述电感串联连接，至少一个并联连接的所述电容与至少一个串联连接的所述电感相连接；所述馈电巴伦(52)包括高频变压器，所述馈电巴伦(52)用于实现所述阻抗匹配网络(51)输出阻抗的阻抗变换以及平衡不平衡变换。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于非金属材质公路设施的短波天线装置，其特征在于，所述非金属材质的公路设施包括遮光板。

6.根据权利要求5所述的基于非金属材质公路设施的短波天线装置，其特征在于，所述馈电单元(30)包括射频连接器，所述支撑单元(10)包括第一遮光板层(11)和第二遮光板层(12)，所述短波天线体(20)设置在所述第一遮光板层(11)和所述第二遮光板层(12)之间，所述射频连接器的探针设置在所述第一遮光板层(11)和所述第二遮光板层(12)之间，所述射频连接器的探针与所述短波天线体(20)连接。

7.根据权利要求6所述的基于非金属材质公路设施的短波天线装置，其特征在于，所述短波天线体(20)通过胶粘或打印设置在所述第一遮光板层(11)和所述第二遮光板层(12)之间，所述射频连接器的探针与所述短波天线体(20)焊接连接。

8.根据权利要求6所述的基于非金属材质公路设施的短波天线装置，其特征在于，多个所述短波天线单元所构成的结构形状包括直线、方形或圆形。

9.一种基于非金属材质公路设施的短波天线装置的实现方法，其特征在于，所述短波天线装置为权利要求1至8中任一项所述的短波天线装置，所述实现方法包括：

从非金属材质的公路设施中选取多个均匀间隔设置的公路设施作为短波天线体(20)的支撑单元(10)，任意一个所述支撑单元(10)的高度L与所述短波天线体(20)的波长λ之间的关系为L≥0.1λ，多个短波天线单元中的任意两个相邻的所述短波天线单元之间的间距D与所述短波天线体(20)的波长λ以及最大扫描角θ之间的关系为D＜λ/(1+sin(θ))；

将多个短波天线体(20)一一对应设置在多个均匀间隔设置的支撑单元(10)内；

将多个射频连接器的一端与多个所述短波天线体(20)一一对应连接，将多个射频连接器的另一端与多个阻抗匹配单元(50)一一对应连接，通过所述短波天线体(20)完成短波信号的接收与发送。