应用于复杂通讯系统的高增益高效率的小型化柔性天线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于天线技术领域，涉及一种应用于复杂通讯系统的高增益高效率的小型 化柔性天线。
【背景技术】
[0002] 柔性共形天线以其剖面低，重量轻等优点，广泛应用于航空航天导航制导等领域 中。因柔性共形天线常附着在飞行器表面，在实现宽角度范围扫描和全方位覆盖的同时，不 破坏飞行器表面的机械结构和强度，使得飞行器在高速飞行时仍然保持良好的空气动力学 性能，鉴于这些优点，柔性共形天线已成为当前天线领域的研究热点之一。
[0003] 小型化柔性天线，更加易于集成，加上软基板，可以与物体表面紧密贴合，而它具 有的高增益高定向辐射性能可以广泛地用于生产实践与社会生活中，其在不同环境中增 益，方向性保持良好的性能可以适合于复杂通讯系统，因此设计一种应用于复杂通讯系统 的高增益高效率的小型化柔性天线具有广阔的应用前景。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应用于复杂通讯系统的高增益高效率的小 型化柔性天线，该天线采用寄生耦合结构，通过激励元和寄生元之间的耦合而工作，长度不 同的寄生振子所起的作用不同，能使方向图波束或者指向寄生元或远离寄生元，调节激励 元与寄生元之间的距离和各自的长度，可以使天线朝正向或反向辐射。
[0005] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006] 一种应用于复杂通讯系统的高增益高效率的小型化柔性天线，包括泡沫支撑物、 介质基板、激励元、寄生元、接地板和同轴电缆；所述泡沫支撑物为一切割后的圆柱面，其表 面贴有介质基板；所述介质基板由一个半椭圆面和矩形组成，介质基板上表面的上半椭圆 面上设置有寄生元，所述介质基板上表面的靠下部分设置有弯曲的接地板，接地板分为左 右两部分，所述接地板之间设置有一倒伞柄形状的激励元，所述激励元的一端与左侧接地 板连接，另一端与同轴线的内芯连接。
[0007] 进一步，所述寄生元由外圈内圈两个半椭圆环及其之间的矩形连接体组成；所述 外圈的半椭圆环中间有一个开口L6为12. 3mm，外圈半椭圆环外围椭圆长轴A1为26mm，短 轴B1为28. 5mm，宽度W5为4mm;所述内圈半椭圆环边缘较小椭圆的长轴A2为7.6mm，短轴 B2为7.6mm，宽度W4为6mm，所述矩形连接体的宽度W6为4臟。
[0008] 进一步，所述接地板为弯曲结构，分为左右两部分，紧贴于介质基板的下边缘，左 侧接地板是由长度L1为29. 85mm，宽度W1为14. 5mm的矩形，减去三个长度L5为4. 2mm，宽 度W3为13mm的小矩形得到；右侧接地板是由长度L2为19. 85mm，宽度W1为14. 5mm的矩 形，减去两个长度L5为4. 2mm，宽度W3为13mm的小矩形得到。
[0009] 进一步，所述激励元为一倒伞柄结构，伞柄半圆环的末端与左侧的接地板连接，另 一端与同轴线的内芯连接，且激励元与两侧的接地板都有间距L4为0. 15mm。
[0010] 进一步，所述同轴电缆包括内芯、介质层和外导体，所述内芯的裸露部分为半圆柱 体，且裸露部分内芯与激励元连接；所述介质层、外导体的横截面与介质基板、接地板的下 边缘接触。
[0011] 进一步，所述介质基板俯视平面由半椭圆和矩形组成，所述半椭圆的长轴A1为 26mm，短轴B1为28. 5mm，所述矩形的长度L为52mm，宽度W为14. 5mm，高度H为0? 127mm。
[0012] 本发明的有益效果在于：1)该天线通过激励元与寄生元之间的耦合，调节激励元 与寄生元的相对大小和距离，可以确定天线朝正向还是反向辐射，若激励元相对较长，则向 正向辐射，若寄生元相对较长，则向反向辐射；2)该天线可以有不同程度的弯折，而方向性 和增益良好；3)该天线的ka〈l，实现了天线的小型化，且辐射效率大于90%;4)除了有效的 实现了小型化高增益高效率的定向辐射特性，还具有结构紧凑、简单，易于制造等优势。
[0013] 本发明的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并 且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可 以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其它优点可以通过下面的说明书，权利要 求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0014] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行 说明：
[0015] 图1为本发明所述天线的整体结构三维视图；
[0016] 图2为本发明所述天线的俯视图；
[0017] 图3为本发明所述天线在不同弯曲程度下S11参数随频率变化的曲线图；
[0018] 图4为本发明所述天线在不同弯曲程度下的方向增益图；
[0019]其中：1-接地板，2-泡沫支撑物，3-寄生元，4-介质基板，5-激励元，6-同轴线。
【具体实施方式】
[0020] 下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0021] 图1为本发明所述的应用于复杂通讯系统的高增益高效率的小型化柔性天线的 整体结构三维视图，图2为本发明所述天线的俯视图，如图所示：该天线包括泡沫支撑物2、 介质基板4、激励元5、寄生元3、接地板1和同轴电缆6,所述泡沫支撑物2采用切割后的圆 柱面，其表面贴有介质基板4,所述介质基板4由一个半椭圆面和矩形组成，所述介质基板4 上表面的上半椭圆面设置有寄生元3,所述介质基板4上表面的靠下部分设置有弯曲的接 地板1，接地板1分为左右两部分，所述接地板1之间设置有一倒伞柄形状的激励元5,所述 激励元5的一端与左侧的接地板1连接，另一端与同轴线6的内芯连接，使得天线在GPSL1 频段有效地实现了小型化高增益高效率定向辐射特性。
[0022] 在本实施例中，寄生元3由两个半椭圆环及其之间的矩形连接体组成，外圈的半 椭圆环中间有一个开口L6为12. 3mm，外圈半椭圆环外围椭圆长轴A1为26mm，短轴B1为 28. 5mm，宽度W5为4mm;内圈半椭圆环边缘较小椭圆的长轴A2为7.6mm，短轴B2为7.6mm， 宽度W4为6mm，矩形连接体的宽度W6为4mm，这种结构有效地扩大了耦合路径，减小天线尺 寸。
[0023] 接地板1为弯曲结构，分为左右两部分，紧贴于介质