一种天线及平台遥测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及天线技术领域，特别是对宽频带、双圆极化、低后瓣、收发共用的天线技术领域，适用于小型化、重量轻、复杂结构平台的遥测系统。
【背景技术】
[0002]现有的低后瓣天线一般采用基于超材料结构模式，如专利“天线反射板和低后瓣天线”(申请号<~201320717530.9)，以及专利“提供减小的后瓣菲涅耳区的微带天线”(申请号:CN201210425430.9)，这类天线的超材料结构导致天线辐射效率较低，形成的高阻带宽较窄，不适用于宽频带天线减小后瓣的需求；同时，采用微带形式形成的高阻结构，造成天线安装不便和结构强度较弱，不适合于安装在复杂载体平台。
[0003]而为了满足天线的带宽要求，常见采用介质加载，如专利“介质加载宽带小型化双圆极化天线”(申请号:CN201210580457.5)，以及缝隙耦合形式，如专利“基于耦合微带线耦合器的紧凑型宽带双圆极化贴片天线”(申请号:CN201310120397.3)、专利“一种基于带状线多缝隙耦合馈电的圆极化陶瓷天线”(申请号:CN201010283707.X)，该类天线尺寸较大，结构复杂，后瓣较大，同样不适合在复杂平台的安装以及保证电性能稳定。
[0004]在实现圆极化的方式中，都需要在天线辐射口面形成空间和时间正交、幅度相等的激励，如专利“介质加载宽带小型化双圆极化天线”(申请号:CN201210580457.5)，使用隔板圆极化器形成圆极化，如专利“一种用于宽角扫描相控阵的双圆极化宽带天线辐射单元”(申请号:CN201010129681.3 )，采用圆极化膜片形成圆极化。上述几种方式存在的主要缺陷是结构复杂，不易调节，对加工精度要求较高。
【发明内容】
[0005]本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足，提供一种克服复杂结构平台影响、具有同时实现左旋右旋圆极化辐射性能、宽频段增益覆盖、高隔离度、结构紧凑、尺寸小、重量轻、易安装、满足遥测遥控要求、同时天线性能便于调整。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供一种天线，包括:金属扼流圈，金属扼流圈为底面封闭的多层金属同心圆形腔结构;射频连接器，射频连接器安装在金属扼流圈的内腔的底面;馈电网络和辐射贴片，馈电网络和辐射贴片从下至上固定在内腔的顶端。
[0007]进一步地，射频传感器、馈电网络和辐射贴片与内腔均通过螺钉进行固定。
[0008]更进一步地，馈电网络的正面采用正交H型缝隙结构，反面采用定向耦合器结构作为功分器。
[0009]更进一步地，正交H形缝隙结构和所述定向耦合器结构的输出端口幅度相等且相位相差90度。
[0010]更进一步地，辐射贴片采用微带介质基片的形式。
[0011]更进一步地，多层金属同心圆形腔结构为三层金属同心圆形腔结构。
[0012]更进一步地，三层金属同心圆形腔结构为三层铜同心圆形腔结构。
[0013]通过上述技术方案，本宽带双圆极化低后瓣收发一体化天线有效减小天线后瓣，显著提高天线辐射在复杂结构平台的电性能；能够有效提高频率覆盖范围；能够实现左旋和右旋圆极化辐射，具有双圆极化收发一体化工作的特性;结构简单、易于安装，具有较好的稳定性。
[0014]基于同一发明构思，本发明还提供了一种平台遥测系统，包括:上述宽带双圆极化低后瓣收发一体化天线;控制设备，用于接收所述宽带双圆极化低后瓣收发一体化天线发射的信号，进行处理后发出相应的控制信号。
[0015]进一步地，控制设备为可逻辑编程控制器(PLC)。
[0016]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的天线整体结构示意图；
[0018]图2为本发明的辐射方向图示意图；
[0019]图3为本发明的驻波示意图。
[0020]附图标记说明
[0021]I金属扼流圈 2射频连接器圈 3馈电网络
[0022]4辐射贴片 5螺钉6内腔
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0024]在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内，外”通常是指相应物体轮廓的内和外。使用的方位词如“上下左右，前后”通常是指相应物体的上下左右和前后。
[0025]如图1所示，本发明提供的宽带双圆极化低后瓣收发一体化天线，包括:金属扼流圈I，金属扼流圈I为底面封闭的多层金属同心圆形腔结构;射频连接器2，射频连接器2安装在金属扼流圈I的内腔6的底面;馈电网络3和辐射贴片4，馈电网络3和辐射贴片4从下至上固定在内腔6的顶端。
[0026]本实施例中射频连接器2安装在金属扼流圈I的内腔6的底面，馈电网络3和辐射贴片4从下至上固定在金属扼流圈I的内腔的顶端。金属扼流圈I为多层同心圆形腔结构，由于在天线的表面形成高阻结构，能够有效提高方向图滚降比，减小天线后瓣，提高天线在复杂结构平台的辐射性能。
[0027]优选地，为了在射频传感器、馈电网络和辐射贴片发生故障时，能方便的进行更换，射频传感器、所述馈电网络和所述辐射贴片与内腔均通过螺钉进行固定，可以方便的安装与拆卸。
[0028]更优选地，为了能够有效提高频率覆盖范围，馈电网络的正面采用正交H型缝隙结构，反面采用定向耦合器结构作为功分器。与传统的一点自圆极化和两点、三点、四点馈电圆极化相比，正交H型缝隙馈电结构与辐射贴片构成两个谐振结构，能够有效提高频率覆盖范围。馈电网络的反面采用定向耦合器作为功分器，通过在两个端口分别激励，可以同时实现左旋和右旋圆极化辐射。
[0029]更优选地，为了能够有效提高频率覆盖范围，正交H形缝隙结构和定向耦合器结构的输出端口幅度相等且相位相差90度。
[0030]更优选地，为了更好与正交H型缝隙耦合馈电，辐射贴片采用微带介质基片的形式。
[0031]更优选的，为了使天线性能更加优异，多层金属同心圆形腔结构为三层金属同心圆形腔结构。
[0032]更优选的，为了使天线性能更加优异，三层金属同心圆形腔结构为三层铜同心圆形腔结构。
[0033]图2中，辐射方向图后瓣较小，前后比接近26dB，优于常见的圆极化宽波束天线；
[0034]图3中，天线驻波带宽(VSWRS2)接近18%，与传统的微带天线相比，频带展宽效果显著。
[0035]通过上述技术方案，本宽带双圆极化低后瓣收发一体化天线有效减小天线后瓣，显著提高天线辐射在复杂结构平台的电性能；能够有效提高频率覆盖范围；能够实现左旋和右旋圆极化辐射，具有双圆极化收发一体化工作的特性;结构简单、易于安装，具有较好的稳定性。
[0036]基于同一发明构思，本发明还提供了一种平台遥测系统，包括:上述宽带双圆极化低后瓣收发一体化天线;控制设备，用于接收所述宽带双圆极化低后瓣收发一体化天线发射的信号，进行处理后发出相应的控制信号。
[0037]优选地，控制设备为可逻辑编程控制器(PLC)。
[0038]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明其他各种可能的组合方式不再另行说明。
[0039]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1.一种天线，其特征在于，包括: 金属扼流圈(I )，所述金属扼流圈(I)为底面封闭的多层金属同心圆形腔结构； 射频连接器(2)，所述射频连接器(2)安装在所述金属扼流圈(I)的内腔(6)的底面； 馈电网络(3)和辐射贴片(4)，所述馈电网络(3)和所述辐射贴片(4)从下至上固定在所述内腔(6)的顶端。2.如权利要求1所述天线，其特征在于，所述射频传感器(2)、所述馈电网络(3)和所述辐射贴片(4)与所述内腔(6)均通过螺钉(5)进行固定。3.如权利要求2所述天线，其特征在于，所述馈电网络(3)的正面采用正交H型缝隙结构，反面采用定向耦合器结构作为功分器。4.根据权利要求4所述天线，其特征在于，所述正交H形缝隙结构和所述定向耦合器结构的输出端口幅度相等且相位相差90度。5.根据权利要求1所述天线，其特征在于，所述辐射贴片(4)采用微带介质基片的形式。6.根据权利要求1所述天线，其特征在于，所述多层金属同心圆形腔结构为三层金属同心圆形腔结构。7.根据权利要求6所述天线，其特征在于，所述三层金属同心圆形腔结构为三层铜同心圆形腔结构。8.一种平台遥测系统，其特征在于，包括: 如权利要求1-7任一项所述天线； 控制设备，用于接收所述天线发射的信号，进行处理后发出相应的控制信号。9.根据权利要求8所述的平台遥测系统，所述控制设备为可逻辑编程控制器(PLC)。
【专利摘要】本发明公开了一种天线，该天线包括：金属扼流圈，所述金属扼流圈为底面封闭的多层金属同心圆形腔结构；射频连接器，所述射频连接器安装在所述金属扼流圈的内腔的底面；馈电网络和辐射贴片，所述馈电网络和所述辐射贴片从下至上固定在所述内腔的顶端。本发明还公开了具有上述天线的平台遥测系统。本发明性能优越，结构及工艺简单可靠，具有较宽的增益带宽和较高的隔离度，能够同时实现左旋和右旋圆极化辐射，辐射方向图后瓣较小，轴比性能优异，同时天线性能便于调整。
【IPC分类】H01Q7/00, H01Q1/38, H01Q1/50
【公开号】CN105490028
【申请号】CN201510959343
【发明人】朱瑞龙, 董涛, 柯炳清, 张少甫, 何忠良
【申请人】航天恒星科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月18日