一种零相位北斗三代高动态天线的制作方法

本发明专利涉及天线技术，特别是一种应用于微波通讯和北斗三代天线系统及相关领域的天线。

背景技术：

目前，随着北斗三代终端的使用，在装载平台上，空间非常小，且要求重量轻，尺寸小，更重要的要求零相位和高动态。

业内最常用的办法是采用陶瓷复合材料作为基材，采用微带天线原理实现辐射等效。但是，北斗三代频带很宽，微带矩形天线已经远远不能满足使用要求，也无法做到高动态零相位中心的要求。若采用传统的四臂螺旋天线形式，尺寸很大，但是若采用平面螺旋形式，能解决零相位和高动态的要求，但是频带又会受限。

技术实现要素：

本发明专利的目的在于：针对上述存在的问题，非常需要一种工作于北斗三代频段，同时既具有零相位又具有高动态要求的天线。

本发明专利采用的技术方案如下：

本发明专利的目的在于提供一种应用于北斗三代导航终端的零相位高动态线，此天线具有非频变天线的特征，较高的低仰角增益，频率带宽较宽，相位中心与几何中心非常接近。本天线包括底板1，在所述底板1的上部设置陶瓷块2，在所述底板1下部设置输出接口连接器3，在陶瓷块2的上部设置一定形状的金属辐射层4。

底板1是金属材料，陶瓷块2是常用的微波陶瓷材料介质，连接器3是普通输出连接器，金属辐射层4是将微带矩形与平面螺旋结合后的一种变形辐射层。这种变形辐射层既具有微带天线的优先又具有平面螺旋天线的优点，微带形式能让天线工作在北斗三代的工作频率，平面螺旋变形能实现宽波束零相位的特点，也就是实现了零相位高动态的特点。所述的天线，可以解决在不增加天线体积的同时拓宽天线的带宽，提高增益带宽，以及提高天线的低仰角增益。具有结构简单，成本低等特点。

首先对旋转角度合理设计，调整自旋角度以获得精确的非频变天线性能，然后对螺旋体辐射长度进行优化，采用非频变原理将螺旋天线臂以一定角度嵌于矩形微带上。同时通过外形的改变，将传统的矩形平面天线改为异形，获得频率随定点上的斜切面直径改变而改变的性能。

因此，在改变外形和增加螺旋臂的情况，能使其具有非频变天线的特征，较高的低仰角增益，较宽的带宽范围和较小的相位中心。同时，通过合理设置螺旋角度，能满足各种微波频段的技术要求。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明专利的有益效果是：

（1）本发明专利中的天线在整个带宽内的电压驻波比小于1.2，其它参数包括独立性，导向性，天线轴比均恒定。

（2）本发明专利中的天线在整个带宽内的波束宽度能达到220度，具有宽波束且不受外部干扰而变化的特点。

（3）本发明专利具有加工简单、性能可靠、体积小、生产成本低、环境适应性好的特点，能应用于军民用北斗二代导航终端，及其他微波通讯相关领域。

附图说明

图1是本发明专利的主视图。

图中标记：1为底板，2为陶瓷块，3为连接器，4为金属辐射层。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明专利作详细的说明。

为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施案例，对本发明专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。

如图1所示，本天线包括底板1、陶瓷块2、连接器3、金属辐射层4。在底板1的上部设置陶瓷块2；在所述底板1下部设置输出接口连接器3，在陶瓷块2的上部设置一定形状的金属辐射层4。

下面通过一个具体实施案例进一步阐述底板1、陶瓷体2、连接器3、金属辐射层4之间的关系。本发明专利中的底板1结构按照60mm×80mm×2mm在高精度数控铣床上加工而成，陶瓷块2选用介电常数为22的绵阳北星通信有限公司常规用料，尺寸为45mm×45mm×8mm，连接器3选用853厂普通sma-khd连接器，金属辐射层4微带矩形尺寸为33mm×33mm，等角螺旋在每个边中心切角分离，长度为12mm，旋转角度为60°，线宽为1.8mm，金属辐射层4厚度为0.035mm，采用高温沉银实现。

经理论和实践验证，按上述关系选取参数可确保制作的天线具有非频变天线和微带天线的特征，能够满足较高的高动态，较宽的带宽要求和较小的相位中心等要求。

应当理解的是，本发明专利的应用不限于上述具体实施案例，对本领域的技术人员来讲，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进都应属于本发明专利所附权利要求的保护范围。

技术特征：

1.一种零相位北斗三代高动态天线，其特征在于，所述天线包括底板（1）；在所述底板（1）的上部设置陶瓷块（2）；在所述底板（1）下部设置输出接口连接器（3），在陶瓷块（2）的上部设置一定形状的金属辐射层（4）；所述金属辐射层（4）外形构成“”形状。

技术总结
本实用新型公开了一种工作于北斗三代频段的零相位高动态天线及天线技术，旨在提供一种新型的具有体积小、高动态、零相位、生产成本低等优点的天线。本实用新型的技术要点：包括底板（1）；在所述底板（1）的上部设置陶瓷块（2）；在所述底板（1）下部设置输出接口连接器（3），在陶瓷块（2）的上部设置一定形状的金属辐射层（4）。本实用新型主要用于高动态小型化北斗三代代终端，以及其他微波通讯相关领域。

技术研发人员：郑柳
受保护的技术使用者：绵阳北星通信科技有限公司
技术研发日：2020.03.24
技术公布日：2020.08.28