[发明专利]一种紧凑安装的VHF频段宽带垂直极化偶极子天线

摘要

本发明提供了一种紧凑安装的VHF频段宽带垂直极化偶极子天线，涉及天线领域，本发明设计的VHF频段宽带垂直极化偶极子天线的天线介质板为双面覆铜PCB板，采用60度张角渐变分布和等比例空气电容加载在辐射振子和对称辐射振子上刻蚀槽孔，使用射频馈电线缆将辐射振子与对称辐射振子焊接在天线介质板上，并用线缆固定卡子固定，本发明由于采用渐变分布，等比例空气电容加载和电容加载技术，起到扩展工作带宽，控制天线辐射方向的作用，采用PCB板设计使得天线在纵向的安装尺寸要求较小，满足了隐蔽式、狭窄空间安装的要求，通过采用以上设计使得天线满足在VHF工作频段垂直极化、全向辐射要求。

主权项

1.一种紧凑安装的VHF频段宽带垂直极化偶极子，包括天线介质板、辐射振子、对称辐射振子、射频馈电线缆、线缆固定卡子和射频连接件，其特征在于：所述的天线介质板为矩形，采用FR‑4型号的双面覆铜PCB板制作而成，取天线介质板的一个短边为底边，在天线介质板长轴上距离底边5mm处，在长轴两侧左右各6mm处分别开有一个直径为2.5mm的固定安装通孔，在天线介质板的长轴上，距离天线介质板底边0.316倍波长处开有一个直径为1.1mm的穿线通孔；天线整体辐射部分由辐射振子和对称辐射振子组成，辐射振子及对称辐射振子均采用PCB板工程刻蚀形成，辐射振子与对称辐射振子结构和尺寸均相同，且关于天线介质板的短轴对称，构成天线的镜像结构，并分布于天线介质板的两侧，其中对称辐射振子所在的天线介质板的一侧为上表面；辐射振子分为三个结构部分，包括一个等边梯形结构、一个矩形结构和电容加载结构，其中等边梯形结构采用60度张角渐变分布，等边梯形结构和矩形结构均采用等比例空气电容加载，矩形结构的长边为0.107倍波长，短边为0.082倍波长，等边梯形结构的短底边为0.0049倍波长，长底边为0.107倍波长，梯形高度为0.049倍波长，矩形结构的一个长边和等边梯形结构的长边重合，等边梯形结构中轴线上距等边梯形结构短底边0.0018倍波长处开一个直径为1mm的通孔作为馈电通孔，在等边梯形结构的一个斜边上，与等边梯形结构的中轴线垂直方向刻蚀一个初始加载槽孔，初始加载槽孔延长线与等边梯形结构中轴线的交点在距离短底边0.0039倍波长处，并依次交替在等边梯形结构的两个斜边上共刻蚀出8条宽度为0.0019倍波长的加载槽孔，8条加载槽孔的长度比例关系为：1：1.623：2.067：2.333：2.798：2.973：3.36：3.56其中，初始加载槽孔长度为0.005倍波长，在矩形结构的短边上依次交替共刻蚀出12条宽度为0.0019倍波长，长度为0.0294倍波长的加载槽孔；辐射振子中矩形结构的两个远离等边梯形的顶点处，在矩形结构长边的外侧，以辐射振子矩形结构的短轴为对称轴，用覆铜线分别形成两个镜像对称的倒“L”型结构，倒“L”结构的L型短边为0.0052倍波长，L型长边为0.047倍波长，L型结构的宽度为0.0019倍波长，两个对称的倒“L”结构形成辐射振子的电容加载结构，辐射振子表面无馈线通孔，对称辐射振子与辐射振子的两个短底边之间的距离为0.0049倍波长；射频馈电线缆为天线射频能量馈入器件，采用141型电缆加工制作而成，在对称辐射振子一侧，射频馈电线缆与对称辐射振子连接的一端须将外导体层、中间介质层和中心导体层逐层剥离形成阶梯型，且外导体层外漏长度为0.15倍波长，中间介质层外漏长度高出外导体层1mm，中心导体外漏长度为0.02倍波长，射频馈电线缆弯折90度角后依次穿过对称辐射振子上的馈电通孔和天线介质板上的穿线通孔，将外导体层边沿与辐射振子的等边梯形结构的短底边边沿相交固定后，沿天线介质板长轴方向将外导体层与对称辐射振子紧密锡焊；所述的辐射振子中的矩形结构的长边与天线介质板的长轴呈垂直放置；所述的线缆固定卡子为特氟隆材质的长方体，长方体厚度为5mm，长方体的矩形平面的长边为0.02波长，宽边为0.008倍波长，在线缆固定卡子的矩形平面的长轴方向上，开两个直径为M2.5大小的通孔，两通孔的间距为12mm且关于线缆固定卡子的矩形平面的短轴方向对称，用线缆固定卡子的两个通孔对准天线介质板上的固定安装通孔，并将射频馈电线缆固定在天线介质板上；所述的射频连接件为SMA‑KB3射频连接件。