[实用新型]一种三频共形全向天线

说明书

本实用新型公开了一种三频共形全向天线，属于天线技术领域。其包括介质基板、微带馈线和位于介质基板上表面的辐射单元；其特征在于，辐射单元包括从上至下依次排布的T型枝节、刻蚀有第一U型缝隙的第一矩形贴片和刻蚀有第二U型缝隙的U型枝节；矩形贴片的顶部与T型枝节的竖直段连接；介质基板的底部设有馈电端口；微带馈线一端与矩形的底部连接，另一端连接馈电端口；U型枝节的开口向上；介质基板的下表面设有从上至下依次设有第二矩形贴片、电场耦合谐振器和金属地板。本实用新型适用于无人机平台，且具有良好的水平面全向辐射特性和低交叉极化特性。

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种三频共形全向天线。

背景技术

通常多旋翼无人机都是通过放置在无人机起落架内的工作在单个频段的单极子天线来与地面控制设备进行通信，而现在电磁环境复杂，多旋翼无人机容易受到电磁干扰，一旦该通信信号受到干扰，可能会阻断地面控制站和无人机之间的通信，危害其飞行安全。工作于无人机通信三频段的三频共形全向天线具有多频和全向特性，可以降低无人机受到通信链路干扰导致飞行不安全的风险以及保障无人机的通信质量，其可共形于无人机起落架上，节约无人机上的搭载空间，因此对其进行研究具有重要意义。

崔悦慧、罗鹏在2019年发表的《A Compact Tri-Band Horizontally PolarizedOmnidirectional Antenna for UAV Applications》中公开了一种工作在无人机通信三频段的刀型水平极化全向天线，在带有垂直插槽的金属盒内加载折叠贴片，利用折叠贴片的一阶和二阶谐振模式工作于无人机通信的低高频段，由被折叠贴片激发的槽模式产生无人机通信中频带，具体可以覆盖840MHz-847MHz，1422MHz-1467MHz和2270MHz-2531MHz三个频段，在三个频段处具有较低交叉极化，水平面内增益变化分别小于2dB，3dB，5dB，全向性较差，整体尺寸为0.32λ₀×0.16λ₀×0.08λ₀(其中，λ₀为该天线在低频段的中心谐振频率处所对应的自由空间波长)，尺寸偏大。因此，从技术方面来讲，天线的水平面全向辐射特性以及小型化程度等方面还可以提高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种三频共形全向天线。本实用新型具有良好水平面全向辐射特性以及较小天线尺寸的多频共形通信天线，天线共形于无人机平台，节约无人机上搭载空间。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

一种三频共形全向天线，包括介质基板、微带馈线和位于介质基板上表面的辐射单元；所述辐射单元包括从上至下依次排布的T型枝节、刻蚀有第一U型缝隙的第一矩形贴片和刻蚀有第二U型缝隙的U型枝节；所述矩形贴片的顶部与T型枝节的竖直段连接；所述介质基板的底部设有馈电端口；所述微带馈线一端与矩形的底部连接，另一端连接馈电端口；所述U型枝节的开口向上；

所述介质基板的下表面设有从上至下依次设有第二矩形贴片、电场耦合谐振器和金属地板；所述电场耦合器位于第一矩形贴片的背部；所述金属地板上设有垂直于微带馈线的矩形缝隙，金属地板在上表面的投影紧贴U型枝节。

进一步的，所述第一U型缝隙的开口向上，所述第一U型缝隙的水平段紧贴第一矩形贴片的底边，第一U型缝隙的竖直段紧贴对应第一矩形贴片的侧边。

进一步的，所述第二U型缝隙的水平段位于U型枝节的水平段上，第二U型缝隙的竖直段位于对应的U型枝节的竖直段上；所述微带馈线和U型枝节的重合部分具有构成第二U形缝隙的镂空。

进一步的，所述T型枝节的水平段向下弯折，与第一矩形贴片无接触。

进一步的，所述电场耦合器包括矩形环和位于矩形环内的T型金属条带；两T型金属条带的竖直段分别与矩形环的顶边和底边连接，两T型金属条带的水平段平行于矩形环的顶边，且两水平段正对。