一种极小直径宽带偶极子全向天线的制作方法

1.本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种极小直径宽带偶极子全向天线。


背景技术：

2.在无人机测控领域,要求天线对低仰角不同方向上具有辐射和接收能力,因此,全向天线常常作为最佳选择,全向天线是在水平面全覆盖,在垂直面表现为有一定宽度的波束。
3.全向天线一般分为水平极化全向天线、垂直极化全向天线及圆极化全向天线三种形式。全向天线主要有螺旋天线、波导缝隙天线、单极子天线、偶极子天线等，随着现代通信技术的发展，要求天线具有宽频带的同时，越来越向越小型化共形化发展，这样可以有效降低整个平台rcs、增加平台机动性以及提高天线隐蔽性。另外常常由于天线安装空间的限制，从而给天线提出了更高的要求，尤其是在极小尺寸下，天线的可选择性往往会给更少。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种极小直径宽带偶极子全向天线。本发明结构简单，成本低，重量轻，易于批量生产,易于与天线罩或者其他载体平台共形，在工作频段内天线方向图一致性好。
5.为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：
6.一种极小直径宽带偶极子全向天线，包括印刷偶极子天线，还包括玻璃钢天线罩、金属安装基座、介质支撑块和50ω同轴馈线；
7.所述印刷偶极子天线包括印制板、左辐射振子和右辐射振子，所述印制板为长条状，左辐射振子位于印制板正面的中间位置，右辐射振子位于印制板反面的末尾处；所述右辐射振子上设有金属化孔，且左辐射振子向一侧延伸有微带传输线，微带传输线的末端与金属化孔连接；所述微带传输线上还设有与其垂直的匹配枝节；
8.所述金属安装基座安装在玻璃钢天线罩的底板，与玻璃钢天线罩构成一密闭空间；所述印刷偶极子天线位和介质支撑块均位于密闭空间内，其中介质支撑块底部与金属安装底座固定；印刷偶极子天线固定于介质支撑块的上表面；所述50ω同轴馈线一端位于密闭空间内，其外导体与右辐射振子连接，内导体穿过金属化孔与左辐射振子连接；所述50ω同轴馈线的另一端穿过介质支撑块和金属安装基座与sma-wj型接头连接。
9.进一步的，所述玻璃钢天线罩和金属安装底座螺纹连接。
10.本发明采取上述技术方案所产生的有益效果在于：
11.1、本发明解决了在极小直径尺寸下，天线性能指标受限的技术问题，通过一种特殊的印刷偶极子天线及其馈电方式，有效的增大了天线带宽，可直接用50ω同轴馈线馈电，相对带宽可达27.89％，大大高于普通偶极子的相对带宽，在工作频段内天线方向图一致性好，不圆度小。
12.2、本发明中的印刷偶极子天线及其馈电方式，具有结构简单，成本低，重量轻，易
于批量生产,易于与天线罩或者其他载体平台共形等特点。
附图说明
13.图1为本发明实施例的结构示意图；
14.图2为图1中印制板上层结构示意图；
15.图3为图2中印制板下层结构示意图；
16.图4为图1中馈电点处馈电结构示意图；
17.图5为本发明实施例的电压驻波比。
18.图6为本发明实施例的频点1.45ghz、1.70ghz、1.92ghz的方向图。
19.图中：1-印刷偶极子天线2-玻璃钢天线罩3-金属安装基座4-介质支撑块5-50ω同轴馈线6-印制板7-左辐射振子8-右辐射振子9-馈电点
具体实施方式
20.下面，结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.一种极小直径宽带偶极子全向天线，其包括印刷偶极子天线、玻璃钢天线罩、金属安装基座、介质支撑块、50ω同轴馈线。印刷偶极子天线放置于玻璃钢天线罩内部。
23.所述的两个半波辐射振子平行放置，处于印制板的正反两面，两个半波辐射振子的长度相同。
24.馈电方式：一个辐射振子通过一段带有匹配枝节的微带传输线及过孔，在馈电点处与50ω同轴馈线内芯相连，另一个辐射振子与50ω同轴馈线的金属外皮相连。
25.利用了印刷偶极子天线的一个辐射振子臂作为辐射地，馈电位置的选择可以在这个辐射地上任意一点选择，通过调节微带传输线的尺寸和匹配枝节来达到阻抗匹配的目的。
26.所述的玻璃钢天线罩可为圆柱形或其他形状的介质罩子。
27.用于阻抗匹配，可以是线缆形式或者接插件形式的。
28.下面为一更具体的实施例：
29.参照图1至图4，本实施例包括印刷偶极子天线1、玻璃钢天线罩2、金属安装基座3、介质支撑块4、50ω同轴馈线5。
30.进一步，所述带印刷偶极子天线包括印制板6、左辐射振子7、右辐射振子8、同轴线的馈电位置位于馈电点9。
31.进一步，所述左辐射振子7和右辐射振子8分别处于印制板6的正反两面，馈电点9位于辐射振子8反面，馈电点9通过一金属化孔与辐射振子7通过一段微带传输线相连接，传输线上有一个支节，与传输线呈“十”字结构，与辐射振子8组成一个印刷偶极子天线1。
32.进一步，所述印制板6的最大直径玻璃刚天线罩2的底部圆孔直径相同，印制板6刚好可以穿过圆孔，放到玻璃钢天线罩2内。
33.进一步，所述金属安装基座3安装与玻璃钢天线罩2的底部，玻璃钢天线罩2底部带
有螺纹，金属安装基座3通过螺纹与玻璃钢天线罩2固定好。
34.进一步，所述介质支撑块4中心有一个小孔，用于通过和固定50ω同轴馈线，介质支撑块4刚好可以卡在金属安装基座3内部，其起到固定和支撑印制板6的作用。
35.进一步，所述50ω同轴馈线尾端为sma-wj型接头，馈线另外一端金属外皮与右辐射振子8表面接触焊接在一起，内芯通过金属化通孔与左辐射振子7焊接在一起,如图4所示。
36.图1是本实施例的一种极小直径宽带偶极子全向天线结构图，本实施例提出一种极小直径宽带偶极子全向天线装置结构图及其馈电方式，包括其包括印刷偶极子天线1、玻璃钢天线罩2、金属安装基座3、介质支撑块4、50ω同轴馈线5。
37.在本实施例中，如图2和图3分别是印制板上层结构图和印制板下层结构图，印制板6为1mm厚ny9220(im)印制板材，介电常数2.2，印制板6最大直径为5mm，最小直径2.2mm，长度93mm。
38.在本实施例中，所述左辐射振子7和右辐射振子8长度均为32mm，小于高频的四分之一波长，分别处于印制板6的正反两面，微带传输线宽度1mm，长度20mm，微带传输线一端与左辐射振子7连接，另外一端与馈电点9连接，匹配枝节处于微带传输线中心，与微带传输线十字交叉，并和左辐射振子7合为一体，匹配枝节的位置尺寸及微带传输线的尺寸可通过参数优化来调整。
39.在本实施例中，玻璃刚天线罩2的底部圆孔最大内径为5.5mm，因此选择的天线直径必须要小于5.5mm，常规的天线形式是无法在此级小尺寸下实现宽频带辐射的，进而印制板的最大直径选取的是5mm。
40.在本实施例中，左辐射振子7和右辐射振子8的长度与该天线装置的阻抗和驻波相关，可通过参数优化来调整，得到的电压驻波比图如图5，可见该天线电压驻波比在频率1.45ghz-1.92ghz带宽内均小于2.0，相对带宽可达27.89％，大大高于普通偶极子的相对带宽，这还是极小直径的前提下。
41.在本实施例中，参见图6，为该天线在1.45ghz、1.70ghz、1.92ghz的方向图，可见该天线的工作频率覆盖范围1.45ghz-1.92ghz，整个带宽内增益大于1.72dbi，方向图在带宽内可实现良好的全向特性。
42.值得一提的是，在上述实施例中，该天线偶极子直径尺寸若变大后，天线的工作带宽会随着变宽。
43.另外，在上述实施例中，馈电点9的位置可以随着微带传输线左右移动，通过调整位置来实现与实际安装环境的切合。
44.本实施例未详细阐述部分属于本领域技术人员的技术。
45.以上，仅为本发明之较佳实施例，意在进一步说明本发明，而非对其进行限定。凡根据上述文字和附图所公开的内容进行的简单的替换，都在本专利的权利保护范围之内。