一种最大增益指向可调的单极子天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于通信领域的天线技术领域，涉及一种卫星通信天线，特别是一种最大增益指向可调的单极子天线。
【背景技术】
[0002]低信息速率的卫星通信技术在抗震救灾和海洋探测等领域发挥着巨大的作用，它也是在地面通信网络无法覆盖的偏远地区的有效通信手段之一。低信息速率卫星通信终端天线方向图采用圆锥波束，天线方向图的俯仰方向最大增益指向卫星。
[0003]最大增益指向指最大增益偏离天线中心轴线的角度，参见图1，Φ角即为最大增益指向角度。
[0004]已知的，能够产生圆锥波束的天线有:圆形贴片天线(激励高次模)、圆环天线(周长约为两个波长时)、香港城市大学的陆教授发明的电-磁偶极子圆锥波束天线、以及螺旋天线、阵列天线等。
[0005]但是，工作地点的变化，卫星高度角也会有所变化，为了保持正常通信，天线方向图最大增益指向角也要变化，传统圆锥波束天线若需调整波束最大增益指向，需要对天线重新设计，这样既延长了设计周期，又增加了设计成本，而且浪费材料。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了克服上述【背景技术】的不足，提供一种最大增益指向可调的单极子天线，本发明采用以下技术方案:
[0007]一种最大增益指向可调的单极子天线，包括:振子6、振子保护罩7、基座5和绝缘介质8，振子6镶嵌在振子保护罩7中心，振子6和振子保护罩7决定天线工作的中心频点及其带宽，还包括:反射板I和反射板角度调节装置，反射板角度调节装置下部与基座连接，上部与反射板I连接；反射板I为折叠反射板，反射板角度调节装置可以改变反射板的折叠角度，进而改变单极子天线的最大增益指向。
[0008]其中，振子6底部通过绝缘介质与反射板绝缘、与SMA接头内导体连接，SMA接头外导体与反射板连接、并固定在反射板I下面。
[0009]其中，所述反射板I包括多块内反射板13和多块外反射板15，分别为梯形金属板。
[0010]其中，反射板角度调节装置包括中心体11、中心架2、螺套3和中心杆4，中心体11位于振子保护罩7的下部，与振子保护罩7固定连接；中心架2的底部与螺套3活动连接，中心杆4外围的至少一部分和螺套3的内部分别呈螺纹状并且相配合，通过旋转螺套3可使其沿着中心杆4升降移动，从而带动中心架2沿着中心杆4进行升降移动。
[0011]其中，所述中心体11包括位于其外侧的多个中心体铰轴10。
[0012]其中，所述中心架2包括滑环20、由多个中心架铰轴18相接形成的中心架铰环、以及斜撑杆19，斜撑杆19连接滑环20和中心架铰环；所述滑环20位于中心架2的底部，套在中心杆4上并与螺套3活动连接，在螺套3的带动下可上下移动。
[0013]其中，斜撑杆19的数量为2个或更多。
[0014]其中，内反射板13 —端与中心体11的中心体铰轴10铰接，另一端通过T形滑钉14与外反射板上的细长孔16滑动配合连接，外反射板15的末端与中心架铰轴18铰接。
[0015]其中，所述内反射板13、外反射板15、中心体铰轴10和中心架铰轴18的数量相同，优选分别为8个。
[0016]本发明具有以下有益效果:
[0017]本发明的天线结构简单，低成本，可靠性高，可满足恶劣的工作环境；
[0018]本发明的天线改变波束最大增益指向只需根据卫星的高度角，调整反射板的折叠角就能方便的改变天线波束最大增益指向，与卫星高度角匹配，最大增益始终指向卫星，振子长度不需要任何调整，依然保持阻抗匹配，在不需要增加指向跟踪系统的情况下保持“动中通”。同一套天线可适用不同的工作地点，缩短了生产周期，降低了生产成本。
【附图说明】
[0019]图1为本发明天线结构原理示意图；
[0020]图2为本发明具体实施例一种最大增益指向可调的单极子天线的三维结构示意图；
[0021]图3为本发明具体实施例一种最大增益指向可调的单极子天线的三维结构剖面示意图；
[0022]图4为本发明具体实施例一种最大增益指向可调的单极子天线的中心体结构示意图；
[0023]图5为本发明具体实施例一种最大增益指向可调的单极子天线的内反射板结构示意图；
[0024]图6为本发明具体实施例一种最大增益指向可调的单极子天线的外反射板结构示意图；
[0025]图7为本发明具体实施例一种最大增益指向可调的单极子天线的中心架结构示意图；
[0026]图8为本发明具体实施例一种最大增益指向可调的单极子天线的中心杆和基座结构示意图；
[0027]图9为本发明具体实施例一种最大增益指向可调的单极子天线在频率5.845GHz时，不同的β角对应天线的仿真方向图；
[0028]图10为本发明具体实施例一种最大增益指向可调的单极子天线在频率6.135GHz时，不同的β角对应天线的仿真方向图；
[0029]图11为本发明具体实施例一种最大增益指向可调的单极子天线在频率6.425GHz时，不同的β角对应天线的仿真方向图；
[0030]图12为本发明具体实施例一种最大增益指向可调的单极子天线的不同的β角对应天线的仿真S11参数；
[0031]其中:1-反射板，2-中心架，3-螺套，4-中心杆，5-基座，6_振子，7_振子保护罩，8-绝缘介质，9-SMA接头，10-中心体铰轴，11-中心体，12-内反射板铰套，13-内反射板，14-Τ型滑钉，15-外反射板，16-细长孔，17-外反射板铰套，18-中心架铰轴，19-斜撑杆，20-滑环。
【具体实施方式】
[0032]结合实施例及附图，对本发明做进一步描述。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施的。给出了详细的实施方式和具体的操作流程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
[0033]说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0034]图1给出了反射板折叠角度β、最大直径D、上表面直径(即中心体直径)d以及振子长度I的示意图。具体方案为:
[0035](I)根据工作频点确定振子长度1，同时考虑振子保护罩对天线工作频点和带宽的影响。由于振子保护罩的影响，振子长度一般会小于0.71 λ (λ为工作带宽中心频点波长)O
[0036](2)根据对天线增益以及半功率波束宽度的要求，确定反射板的最大直径D，反射板的上表面直径(即中心体直径)d可以根据振子保护罩选择。
[0037](3) β =0°时，确定天线最大增益指向角；β角变化10°，天线最大增益指向角度变化7°度左右。
[0038]参见图2和图3，一种最大增益指向可调的单极子天线，包括:振子6、振子保护罩
7、基座5和绝缘介质8，振子6镶嵌在振子保护罩7中心，振子6和振子保护罩7决定天线工作的中心频点及其带宽，还包括反射板I和反射板角度调节装置，反射板角度调节装置下部与基座连接，上部与反射板I连接；反射板I为折叠反射板，反射板角度调节装置可以改变反射板的折叠角度，进而改