专利名称：S波段小型化全向宽带天线的制作方法
技术领域：
本实用新型属于天线技术领域，具体涉及一种S波段小型化全向宽带天线。
背景技术：
在地面作战、反恐防暴或灾难救援行动中，小型化侦察数据链可以在保证自身安全的前提下，了解建筑物、地下室、洞穴等封闭室内的实情以及战场态势等侦察信息，为现代探测和侦察提供了非常有效的手段和方法。由于小型化侦察数据链尺寸小，便于单兵携带，简单、快速，价格低廉等优点，所以小型侦察数据链成为信息化弹药发展的重要方向之 一，也成为现代探测和侦察的重要手段。随着无线通信技术的发展，小型化、宽带、多功能天线的需求越来越迫切。在许多小型移动终端，由于尺寸限制非常严格，迫使有些天线不能使用。因此小型化天线，特别是具有垂直极化、全向辐射、宽带、低剖面特性的天线，需求更是强烈，这类天线的研究也成为天线领域一个热点。目前应用的垂直极化全向天线，一类是采用偶极子、单极子或者刀形天线等，虽然这类天线结构简单、电气性能稳定，但是由于受到小型化无线终端尺寸和质量的限制，无法在其上应用；另一类是低剖面小型化面天线、圆片天线，虽然这类天线尺寸已经很小、剖面也很低，但是带宽很窄，一般只有百分之几，无法满足宽带通信系统需求。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题为现有技术中的垂直极化全向天线难以兼顾小尺寸、宽带宽及低剖面的设计要求。本实用新型的技术方案如下所述一种S波段小型化全向宽带天线，包括辐射贴片、介质板、接地板和同轴电缆，辐射贴片、介质板和接地板自上而下依次排列，同轴电缆安装于接地板下端；辐射贴片、介质板和接地板三者横截面为直径相同且同轴布置的圆形；两个中心对称分布的短路销钉自上而下贯穿辐射贴片、介质板和接地板；同轴电缆外皮(7)与接地板相连接，同轴电缆内芯自下而上贯穿接地板、介质板，与辐射贴片相连接，形成馈电端口。作为优选方案辐射贴片、介质板和接地板半径均为8. 9mm ;辐射贴片和接地板为铜皮，覆铜厚度为loz/ft2 ;介质板厚度为120mil，相对介电常数为4. 3 ;同轴电缆内芯和同轴电缆外皮组成的同轴电缆阻抗为50 Ω。作为进一步的优选方案，辐射贴片和接地板为镀金铜皮。本实用新型的有益效果为本实用新型的S波段小型化全向宽带天线兼顾了尺寸小、带宽宽及剖面低的设计要求(I)由于引入两个短路销钉，可以明显减小天线尺寸，在中心频率为3.6GHz时天线半径约为O. I个空气波长，满足小型化的要求；[0013](2)由于选择短路销钉之间的距离合适，短路销钉直径得当，使得天线能够实现较宽的频带范围，天线百分比带宽达19% ；(3)由于采用了厚度为3. 05mm的介质板，实现了天线剖面低、质量轻的特点；(4)由于天线结构类似于偶极子，使得天线在水平面360度范围内辐射场分布均匀；(5)由于采用双面覆铜的介质板为基本结构的印制板天线，使得天线加工精度高，一致性好，易于批量生产加工；(6)由于辐射贴片、介质板和地板大小相同，使得天线电磁缝隙可以接收或发射垂直极化电磁波。
·图1(a)为本实用新型的立体示意图；图I (b)为图I (a)的AA，剖面图；图2为本实用新型天线的S参数；图3为本实用新型天线的电压驻波比；图4为本实用新型天线的垂直面辐射方向图；图5为本实用新型天线的水平面辐射方向图。图中I-福射贴片,2_介质板,3_短路销钉,4_接地板,5_同轴电缆外皮，6_同轴电缆内芯。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的S波段小型化全向宽带天线进行详细说明。如图1(a)、(b)所示，本实用新型的S波段小型化全向宽带天线包括辐射贴片I、介质板2、接地板4和同轴电缆。辐射贴片I、介质板2和接地板4自上而下依次排列,三者横截面为直径相同且同轴布置的圆形。两个中心对称分布的短路销钉3自上而下贯穿辐射贴片I、介质板2和接地板4。同轴电缆位于接地板4下方，同轴电缆外皮7与接地板4相连接，同轴电缆内芯6自下而上贯穿接地板4、介质板2，与辐射贴片I相连接，形成馈电端口。本实施例中，辐射贴片I、介质板2和接地板4半径均为8. 9_，接近于O. I个空气波长；辐射贴片I和接地板4为铜皮，覆铜厚度为loz/ft2 ;介质板2选用Taconic生产的TRF-43介质板，其厚度为120mil，即3. 05mm，相对介电常数为4. 3 ;同轴电缆内芯6和同轴电缆外皮5组成的同轴电缆阻抗为50 Ω。为防止铜在空气中发生氧化，作为优选实施方式，对辐射贴片I和接地板4进行镀金处理，不阻焊。图2为本实用新型天线S参数-10dB带宽为692MHz，实现百分比带宽为19%;图3为垂直面辐射方向图分别在3. 4GHz, 3. 6GHz和3. 8GHz处，增益最高点接近3dB，而且最大值在方位面上；图4为水平面辐射方向图分别在3. 4GHz, 3. 6GHz和3. 8GHz处，增益最低为2. 2dBi，最大值为2. 66dBi ;图5为水平面辐射方向图水平面辐射均匀分布，不圆度小于 O.5dBi。
权利要求1.一种S波段小型化全向宽带天线，包括辐射贴片(I)、介质板(2)、接地板(4)和同轴电缆，辐射贴片(I)、介质板(2)和接地板(4)自上而下依次排列，同轴电缆安装于接地板(4)下端，其特征在于辐射贴片(I)、介质板(2)和接地板(4)三者横截面为直径相同且同轴布置的圆形；两个中心对称分布的短路销钉(3)自上而下贯穿辐射贴片(I)、介质板(2)和接地板(4);同轴电缆外皮(7)与接地板(4)相连接，同轴电缆内芯(6)自下而上贯穿接地板(4)、介质板(2)，与辐射贴片(I)相连接，形成馈电端口。
2.根据权利要求I所述的S波段小型化全向宽带天线，其特征在于辐射贴片(I)、介质板⑵和接地板⑷半径均为8. 9mm。
3.根据权利要求I或2所述的S波段小型化全向宽带天线，其特征在于辐射贴片(I)和接地板(4)为铜皮，覆铜厚度为loz/ft2。
4.根据权利要求I或2所述的S波段小型化全向宽带天线，其特征在于介质板(2)厚 度为120mil，相对介电常数为4. 3。
5.根据权利要求I或2所述的S波段小型化全向宽带天线，其特征在于同轴电缆内芯(6)和同轴电缆外皮(5)组成的同轴电缆阻抗为50 Ω。
6.根据权利要求3所述的S波段小型化全向宽带天线，其特征在于辐射贴片(I)和接地板(4)为镀金铜皮。
专利摘要本实用新型属于天线技术领域，具体涉及一种S波段小型化全向宽带天线。本实用新型包括辐射贴片、介质板、接地板和同轴电缆；辐射贴片、介质板和接地板自上而下依次排列，短路销钉自上而下贯穿辐射贴片、介质板和接地板；同轴电缆位于接地板下方，同轴电缆外皮与接地板相连接，同轴电缆内芯自下而上贯穿接地板、介质板，与辐射贴片相连接，形成馈电端口。本实用新型解决了现有技术中垂直极化全向天线难以兼顾小尺寸、宽带宽及低剖面设计要求的技术问题；取得了小型化、带宽宽、剖面低、质量轻的有益效果。
文档编号H01Q1/50GK202797270SQ20122034391
公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者董加伟, 李永翔, 章飚 申请人:中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所