[发明专利]具有聚束效果的全向天线系统

权利要求书

1.一种具有聚束效果的偶极子天线阵，其特征在于，包括偶极子和寄生偶极子；

在直角坐标系中，偶极子沿z轴放置，电流沿z轴正方向；在yoz平面上、z0、y0的区域中，沿着y轴放置第1寄生偶极子，电流指向y轴正方向；将第1寄生偶极子沿着xoz平面做镜像，得到第2寄生偶极子；将第1寄生偶极子和第2寄生偶极子围绕z轴以角度α旋转n次，n为自然数，分别得到第(2q+1)寄生偶极子和第(2q+2)寄生偶极子，0≤q≤n，nα≤360°；将2n+2个寄生偶极子沿着xoy平面做镜像，同时电流方向取反，得到第(2n+2+p)寄生偶极子，0≤p≤2n+2。

2.一种具有聚束效果的超低剖面全向天线系统，其特征在于，包括两个辐射体、两个介质基板、三个短路钉和四个尼龙支撑柱；第一辐射体位于第一介质基板的上表面，第二辐射体位于第二介质基板的下表面；第一介质基板和第二介质基板为尺寸相同、材料相同的圆形介质基板，第一介质基板和第二介质基板之间留有空气间隙；四个尼龙柱位于两层介质基板中间，靠近介质基板的边缘处，起支撑作用；

两个辐射体的结构相同，包括圆形有源贴片和六个工字形寄生单元；圆形有源贴片的中心与介质基板的中心重合；工字形寄生单元沿圆形有源贴片的圆周均匀排布，工字形寄生单元的横向弧形枝节与圆周平行，纵向枝节的中间开有贯穿的纵向缝隙；

三个短路钉贯穿介质基板和空气间隙，两端分别连接两个辐射体的圆形有源贴片；三个短路钉与圆形有源贴片中心的距离相同且均匀排布。

3.根据权利要求2所述的具有聚束效果的超低剖面全向天线系统，其特征在于，两个介质基板的介电常数为2.2，两个辐射体的间距H＝0.06λ_g，介质基板的半径R2＝0.68λ_g，圆形有源贴片的半径R1＝0.35λ_g，短路钉和圆心的距离R3＝0.16λ_g，短路钉的直径为d＝0.02λ_g，λ_g为波导波长。

4.根据权利要求2所述的具有聚束效果的超低剖面全向天线系统，其特征在于，工字形寄生单元和圆形有源贴片的距离g＝0.02λ_g，工字形寄生单元的纵向长度D＝0.24λ_g，横向弧形枝节对应的圆心角θ＝57°,条带宽度w＝0.021λ_g。

5.一种具有聚束效果的超低剖面全向天线系统，其特征在于，包括辐射体、介质基板、金属地板和五个短路钉；

辐射体位于介质基板的上表面；辐射体包括圆形有源贴片和六个T形寄生单元；圆形有源贴片的中心与介质基板的中心重合；T形寄生单元沿圆形有源贴片的圆周均匀排布，T形寄生单元的横向弧形枝节与圆周平行；

金属地板位于介质基板的下表面，圆形有源贴片的半径＜金属地板的半径＜圆形介质基板的半径；

五个短路钉贯穿介质基板，两端分别连接辐射体的圆形有源贴片和金属地板；五个短路钉与圆形有源贴片中心的距离相同且均匀排布。

6.根据权利要求1或权利要求5所述的具有聚束效果的超低剖面全向天线系统，其特征在于，天线系统通过同轴线在圆形有源贴片中心处馈电。

7.根据权利要求5所述的具有聚束效果的超低剖面全向天线系统，其特征在于，介质基板介电常数为2.2，辐射体和金属地板之间的间距H＝0.01λ_g，介质基板的半径R4＝0.64λ_g，金属地板半径R2＝0.51λ_g，有源圆形贴片的半径R1＝0.3λ_g，短路钉与圆心的距离R3＝0.16λ_g，短路钉的直径为d＝0.01λ_g。

8.根据权利要求5所述的具有聚束效果的超低剖面全向天线系统，其特征在于，T形寄生单元和圆形有源贴片的距离g＝0.01λ_g，T形寄生单元的纵向长度D＝0.31λ_g，横向弧形枝节对应的圆心角θ＝55°,条带宽度w＝0.012λ_g。