0.36 λ L，其中 λ 该天线低频谐振频率 f L在自由空间中所对应波长。本实施例中宽长高比例为:1:2:4。
[0035]本实施例中馈电单元一体化成型，固定在长方体R内部的中央位置，所述馈电单元包括一个L形金属贴片、渐变形式金属贴片及矩形金属贴片，本实施例子中，贴片材料为金属铜，渐变形式金属贴片采用椭圆渐变形式，其中采用渐变形式金属贴片用于实现和扩展中频与高频的阻抗带宽，整个馈电单元的总的物理长度近似为0.5 所述L形金属贴片包括长边矩形面Fl及短边矩形面F2，且长边矩形面Fl与短边矩形面F2的长与宽均不相同。
[0036]所述长边矩形面Fl与长方体的侧面平行，短边矩形面F2与长方体的正面或者背面平行；且长边矩形面的长与宽分别与长方体的长与高平行，短边矩形面的长与宽分别与长方体的宽与高平行；长边矩形面距离长方体的ACEG面及短边矩形面距离辐射体的EFGH面均为dl，此实施例中dl为1.9mm ;所述长边矩形面一端与短边矩形面一端空间正交连接形成L形金属贴片，长边矩形面另一端开路，短边矩形面另一端与椭圆渐变形式金属贴片相连，椭圆渐变形式金属贴片另一端与矩形金属贴片F4 —端连接，矩形金属贴片F4另一端向辐射体内部延伸，且末端开路。如图2所示，该矩形金属贴片F4与长方体的左右侧面平行，且恰好位于椭圆渐变形式金属贴片的长轴上。该矩形金属贴片用来调整低频谐振点位置，它向里延伸的长度为KL，在本实施例中，该矩形金属贴片的线宽与椭圆渐变形式金属贴片相同均为KW，该矩形金属贴片与上述的L型金属贴片以及椭圆渐变形式金属贴片总的物理长度近似为0.5 根据阶跃阻抗的原理，以实现馈线部分总的电长度为0.5 进而实现低频谐振点的位置为842.5ΜΗζ ο
[0037]如图3所示，以坐标原点O为圆心，长轴在X轴上，短轴在Y轴上，此椭圆的长轴为ON,椭圆的短轴为0M，且坐标原点O与馈电位置同轴线S的距离恰好为其短轴0M，椭圆渐变贴片的线宽为KW，线宽决定了高频与中频之间的频率比。
[0038]所述L形金属贴片与椭圆渐变形式金属贴片F3的连接线的中点即为本天线的馈电位置，连接50欧姆同轴线S。
[0039]整个馈线单元环绕着长方体内壁，除渐变形式金属贴片，各段贴片均与其所对应的长方体内壁平行，但非共面，即与内壁均相距一定距离。渐变形式的贴片则与其所对应的长方体辐射体的内壁之间的距离具有渐变特征。
[0040]如图3与图4所示，所述馈电单元采用开槽形式，目的是为了在低频段获得理想的阻抗带宽，在L形金属贴片及渐变形式金属贴片上开两条与L形金属贴片中心线平行且对称的槽F5，槽的宽度为0.5mm，两槽的总长度与槽之间的距离的长度之和近似为0.25 λ ^且整个馈线部分的L形金属贴片部分均有开槽，槽余下的部分则开在椭圆渐变形式金属贴片上。
[0041]此实施例中，上述所涉及的参数数据如下:
[0042]长方体的宽AB = 28.6mm ;长方体的高AC = 114.4mm ;长方体的长DH = 57.2mm ；椭圆的短轴OM = 55.3mm ;椭圆的长轴ON = 21mm ；Kff = 32mm ；KL = 20.5mm ;两槽之间的距离 SI = 14.8mm。
[0043]整个天线馈线部分各馈线部分的样子以及其长度和宽度，包括采取椭圆渐近形式，也包括馈电单元上采取的开槽(包括槽的位置以及槽的宽度和长度)以及馈电点所在的位置均为优化后的数据，目的只为实现所述天线的三个频段，以及在三个频段上获得良好的阻抗匹配，如图5所示，在所需要的三个频段上均实现了良好的回波损耗特性，具体可覆盖839.5-846.6MHz、1404-1447MHz、2393_2472MHz三个频段。且调节馈电部分的参数对天线的全向辐射性能影响不大，该天线的水平极化全向辐射性能主要依靠长方体辐射体开口面所形成的缝隙，并且该天线在上述三个频段均有良好的水平极化全向辐射特性，三个频段上的中心频率处的辐射方向图特性分别如图6、图7、图8所示，均实现了低交叉极化，交叉极化均低于_40dB，且均实现了良好的水平全向辐射性能。
[0044]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种刀形三频水平极化全向天线，包括天线罩，天线封装在天线罩内部，所述天线包括天线辐射单元及馈电单元，其特征在于，所述天线辐射单元由正面或背面开口的长方体构成，所述正面或背面由长方体高与宽构成，所述馈电单元一体化成型，固定在长方体内部，且处于长方体中央位置，所述馈电单元包括一个L形金属贴片、渐变形式金属贴片及矩形金属贴片，L形金属贴片包括长边矩形面及短边矩形面，所述长边矩形面的一端与短边矩形面空间正交相接，另一端则开路，所述短边矩形面的另一端与渐变形式金属贴片相接，所述渐变形式金属贴片另一端与矩形金属贴片连接，矩形金属贴片的另一端开路。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述渐变形式金属贴片为椭圆渐变、圆形渐变或抛物线渐变，所述渐变形式金属贴片长度是0.1 λ L-0.25 λ LO3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述长边矩形面与长方体侧面平行，所述短边矩形面与长方体的正面或背面平行，所述矩形金属贴片与长方体的侧面平行。4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈电单元采用开槽形式，在L形金属贴片及渐变形式金属贴片上开有两条关于L形金属贴片中心线平行对称的槽，两槽的槽宽相等，均为0.两槽的总长度与两槽之间距离之和为0.2 λ L-0.35.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线罩为刀形结构。6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述长方体宽长高分别为.0.05 λ L-0.1 λ L、0.1 λ L-0.25 λ L、0.26 λ L-0.36 λ L，其中 λ 该天线低频谐振频率 f L在自由空间中所对应波长。7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈电单元总的物理长度为.0.3 λ L-0.5 Al, λ 该天线低频谐振频率在自由空间中所对应波长。
【专利摘要】本发明公开了一种刀形三频水平极化全向天线，包括天线罩、天线，所述天线封装在天线罩内部，天线罩为刀形结构。天线包括天线辐射单元及馈电单元，天线辐射单元由正面或背面的单面开口的长方体构成，馈电单元一体化成型，固定在长方体内部中央位置，所述馈电单元包括一个L形金属贴片、渐变形式金属贴片及矩形金属贴片，L形金属贴片包括长边矩形面及短边矩形面，长边矩形面的一端与短边矩形面空间正交相接，另一端则开路，所述短边矩形面的另一端与渐变形式金属贴片相接，渐变形式金属贴片另一端与矩形贴片连接，矩形金属贴片的另一端开路，本发明天线辐射体结构简单新颖、尺寸较小适用于我国无人驾驶航空器系统。
【IPC分类】H01Q1/36, H01Q1/42, H01Q5/28
【公开号】CN104916913
【申请号】CN201510319816
【发明人】李融林, 罗鹏, 范艺, 崔悦慧
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月11日