[实用新型]一种小型化垂直极化多频段工作的通信天线

说明书

本实用新型属于通信及空间测控天线技术领域，尤其涉及一种小型化垂直极化多频段工作的通信天线。本实用新型通过天线主辐射阵元、天线副辐射阵元、主寄生套筒条组、副寄生套筒条组、固定支架、反射安装底座射频馈电电缆的优化设计，调整天线主辐射阵元、天线副辐射阵元、主寄生套筒条组、副寄生套筒条组的尺寸、分布关系等参数将天线整体结构尺寸缩小的同时，进一步展宽工作频带同时，使天线调谐在不同的工作频段内，实现了天线整体的安装与固定。通过采用以上设计使得天线满足垂直极化、宽频带工作和限制空间安装的要求，天线增益大于0dB，方位向波束宽度为360°，俯仰向波束宽度为60°，多波段工作数目大于等于3个，每频带相对宽度大于10％。

技术领域

本实用新型属于通信及空间测控天线技术领域，尤其涉及一种小型化垂直极化多频段工作的通信天线。

背景技术

目前，在无人/有人机载、特种移动车辆，高速移动数据终端通信传输系统中，射频前端天线多选择为工作在L及S等频段的垂直极化，全向辐射的偶极子天线形式，如刀形天线、螺旋法向模天线，鞭状天线或是平面微带天线阵列补全系统等。随着通信系统容量的不断增加，以及信道内电磁兼容性要求的提升，大量移动终端设备要求系统能够工作在多个频段内，且各频段内工作的系统要具有较高的隔离度。原有天线产品往往存在机械结构复杂，天线馈电系统匹配复杂，工程调试周期长，加工成本较高等问题。在无人/有人机载、特种移动车辆，高速移动平台要满足小型化、制作安装简便等特性，新的垂直极化、满足多频带工作、具有优良的全向辐射特性天线的设计日趋重要。在垂直极化多频段天线的形式中，微带套筒天线具有尺寸适中，俯仰面方向图覆盖范围大，方位面方向图全向辐射波动小，工作频带宽等优良特性。如Thomas G.Spence和Douglas H.Werner在《A Novel MiniatureBroadband/Multiband Antenna Based on an End-Loaded Planar Open-Sleeve Dipole》(Thomas G.Spence，Douglas H.Werner,“A Novel Miniature Broadband/MultibandAntenna Based on an End-Loaded Planar Open-Sleeve Dipole”TRANSACTIONS ONANTENNAS AND PROPAGATION,IEEE,VOL.54,NO.12,DECEMBER，2006)中提出了一种基于微带介质板的套筒天线的物理模型。按照Thomas G.Spence和Douglas H.Werner的模型，天线辐射单元采用标准PCB工艺在微带介质板上加工成型出来，整体由两个四分之一波长长度的金属阵子形成的偶极子天线，两个四分之一波长尺寸的寄生部件位分布于偶极子天线两侧构成。Thomas G.Spence和Douglas H.Werner在文章中仅是对这种天线进行了原理性的说明，对于天线的工程实现与馈电方式未做具体分析与说明。Pascal Hirsch在ThomasG.Spence和Douglas H.Werner的研究基础上提出了一种工作在S和C波段上的天线模型(Pascal Hirsch，“Compact Dual-Band Parasitic Dipole Antenna for HarmonicTransponders”，ISAP2015,2015)该模型基于Thomas G.Spence和Douglas H.Werner提出的模型构建形式，只是对模型的端口阻抗特性，电场辐射特性进行了简单分析。上述天线模型只是基于理论建模分析，并未涉及具体的工程设计，结构方式与实施方式，因此其得出的各项结论与分析存在诸多的理想状况，尤其是在工作带宽的调整、控制和方向图的优化与改善作用，不满足工程实践与加工测试要求，天线的整体结构也很难满足一些限制空间及隐蔽安装的技术要求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种小型化垂直极化多频段工作的通信天线；目的之一是提供一种满足工程实践与加工测试对工作带宽的调整、控制和方向图的优化与改善作用要求的通信天线；本实用新型的目的之二是提供一种整体结构满足限制空间及隐蔽安装技术要求的通信天线。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：