一种卫星天线结构的制作方法

1.本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种卫星天线结构。


背景技术：

2.北斗三号卫星已于2021年7月正式投入商用，涉及民用和特种应用，其中天线作为卫星信号收发系统的关键构成部件，其直接决定整个系统是否能正常工作。在现有天线中，能够正常进行北三全频以及四个卫星系统全频接收的，都是采用常规叠层微带贴片天线，在具体的应用中，天线容易受到环境变化和载体表面变化的影响，出现接收信号质量变差或强度不稳定的问题，导致使用效果较差。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种卫星天线结构，旨在解决现有技术中存在接收信号质量差以及接收信号强度的不稳定的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的卫星天线结构，包括从上至下依次层叠的第一赋形天线组件、第一抑制天线组件、第二赋形天线组件、第二抑制天线组件和电路板；其中，
5.所述第一赋形天线组件包括第一天线辐射体和第一赋形模块，所述第一天线辐射体的四周绕设有所述第一赋形模块；
6.所述第一抑制天线组件包括第二天线辐射体和第一极化抑制模块，所述第二天线辐射体的四周绕设有所述第一极化抑制模块；
7.所述第二赋形天线组件包括第三天线辐射体和第二赋形模块，所述第三天线辐射体的四周绕设有所述第二赋形模块；
8.所述第二抑制天线组件包括第四天线辐射体和第二极化抑制模块，所述第四天线辐射体的四周绕设有所述第二极化抑制模块；
9.所述电路板分别与所述第一赋形天线组件、第一抑制天线组件、第二赋形天线组件、第二赋形天线组件电性连接。
10.优选地，所述第一赋形模块包括若干第一赋形器，若干所述第一赋形器绕设于所述第一天线辐射体的外表面；所述第二赋形模块包括若干第二赋形器，所述若干第二赋形器绕设于所述第三天线辐射体的外表面。
11.优选地，所述第一极化抑制模块包括若干第一极化抑制器，所述若干第一赋形器绕设于所述第二天线辐射体的外表面；所述第二极化抑制模块包括若干第二极化抑制器，所述若干第二极化抑制器绕设于所述第四天线辐射体的外表面。
12.优选地，所述第一天线辐射体、所述第二天线辐射体均包括方形基板以及垂直设置于所述方形基板边缘的挡边；所述第三天线辐射体、所述第四天线辐射体均包括圆形基板以及垂直设置于所述圆形基板边缘的挡边。
13.优选地，所述第一赋形器包括若干第一天线振子，若干所述第一天线振子依次排
列并附着于所述第一天线辐射体的挡边上；所述第二赋形器包括若干第二天线振子，若干所述第二天线振子依次排列并附着于所述第三天线辐射体的挡边上；所述第一极化抑制器包括若干立体螺旋绕向的第三天线振子，若干第三天线振子附着于所述第二天线辐射体的挡边上；所述第二极化抑制器包括若干立体螺旋绕向的第四天线振子，若干第四天线振子附着于所述第四天线辐射体的挡边上。
14.优选地，若干所述第一赋形器之间具有间距；若干所述第二赋形器之间具有间距；若干所述第一极化抑制器之间具有间距；若干所述第二极化抑制器之间具有间距。
15.优选地，所述第一天线辐射体、所述第二天线辐射体、所述第三天线辐射体和所述第四天线辐射体，均设有两根与所述电路电性连接的馈针；所述第一天线辐射体的两根馈针之间形成第一连接路径，所述第二天线辐射体的两根馈针之间形成第二连接路径，所述第三天线辐射体的两根馈针之间形成第三连接路径，所述第四天线辐射体的两根馈针之间形成第四连接路径；所述第一连接路径和所述第二连接路径平行，所述第三连接路径与所述第一连接路径和/或所述第二连接路径之间具有夹角；所述第四连接路径与所述第三连接路径平行。
16.优选地，所述第一天线辐射体、第二天线辐射体、第三天线辐射体、第四天线辐射体的底部均设置有天线反射面，所述第四天线辐射体内设置有空腔。
17.优选地，所述第一天线辐射体、第二天线辐射体、第三天线辐射体、第四天线辐射体的宽度依次增大。
18.优选地，还包括螺纹连接件，所述螺纹连接件用于将第一赋形天线组件、所述第一抑制天线组件、所述第二赋形天线组件、所述第二抑制天线组件和所述电路板连接成整体。
19.本实用新型的技术方案通过采用天线辐射体与赋形模块或抑制模块结合，以增加保持天线辐射体的使用独立性；第一赋形天线组件和第二赋形天线组件中分别包括有第一赋形模块和第二赋形模块，第一赋形模块和第二赋形模块具有提升波束赋形的范围以及提高卫星天线结构的有效能量利用率的作用；第一抑制天线组件和第二抑制天线组件中分别包括有第一极化抑制模块和第二极化抑制模块，第一极化抑制模块和第二极化抑制模块具有抑制无效同频能量以及滤除带外信号的作用；第一赋形天线组件、第一抑制天线组件、第二赋形天线组件、第二抑制天线组件和电路板从上至下依次层叠，能避免第一赋形天线组件和第二赋形天线组件之间相互影响，同理，也能避免第一抑制天线组件和第二抑制天线组件相互影响；不但提高了卫星天线结构对复杂环境的适应性，同时提高卫星天线结构的接收信号质量，稳定了卫星天线结构的接收信号强度，保障了卫星天线结构满足系统应用，避免出现卫星天线结构安装于不同载体上时其性能被影响的情况。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本实用新型卫星天线结构一实施例的结构示意图。
22.图2为图1中a处的局部放大图。
23.图3为本实用新型卫星天线结构一实施例的顶部结构示意图。
24.图4为图3中b-b处的剖面结构示意图。
25.图5为本实用新型卫星天线结构一实施例的底部结构示意图。
26.附图标号说明：
[0027][0028]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0029]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0031]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第
二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0032]
本实用新型提出一种卫星天线结构。
[0033]
参照图1至图5，在本实用新型一实施例中，该卫星天线结构，包括从上至下依次层叠的第一赋形天线组件1、第一抑制天线组件2、第二赋形天线组件3、第二抑制天线组件4和电路板5；其中，所述第一赋形天线组件1包括第一天线辐射体11和第一赋形模块12，所述第一天线辐射体11的四周绕设有所述第一赋形模块12；所述第一抑制天线组件2包括第二天线辐射体21和第一极化抑制模块22，所述第二天线辐射体21的四周绕设有所述第一极化抑制模块22；所述第二赋形天线组件3包括第三天线辐射体31和第二赋形模块 32，所述第三天线辐射体31的四周绕设有所述第二赋形模块32；所述第二抑制天线组件4包括第四天线辐射体41和第二极化抑制模块42，所述第四天线辐射体41的四周绕设有所述第二极化抑制模块42；所述电路板5分别与所述第一赋形天线组件1、第一抑制天线组件2、第二赋形天线组件3、第二赋形天线组件3电性连接。
[0034]
上述结构中，通过采用天线辐射体与赋形模块或抑制模块结合，以增加保持天线辐射体的使用独立性；所述第一赋形天线组件1和第二赋形天线组件3中分别包括有第一赋形模块12和第二赋形模块32，第一赋形模块12和第二赋形模块32具有提升波束赋形的范围以及提高卫星天线结构的有效能量利用率的作用；所述第一抑制天线组件2和第二抑制天线组件4中分别包括有第一极化抑制模块22和第二极化抑制模块42，第一极化抑制模块22和第二极化抑制模块42具有抑制无效同频能量以及滤除带外信号的作用；第一赋形天线组件1、第一抑制天线组件2、第二赋形天线组件3、第二抑制天线组件4和电路板5从上至下依次层叠，能避免第一赋形天线组件1和第二赋形天线组件3之间相互影响，同理，也能避免第一抑制天线组件2和第二抑制天线组件4相互影响；不但提高了卫星天线结构对复杂环境的适应性，同时提高卫星天线结构的接收信号质量，稳定了卫星天线结构的接收信号强度，保障了卫星天线结构满足系统应用，避免出现卫星天线结构安装于不同载体上时其性能被影响的情况。
[0035]
优选地，所述第一赋形模块12包括若干第一赋形器，若干所述第一赋形器绕设于所述第一天线辐射体11的外表面；所述第二赋形模块32包括若干第二赋形器，所述若干第二赋形器绕设于所述第三天线辐射体31的外表面。
[0036]
上述结构中，第一赋形器和第二赋形器的作用是增加卫星天线结构的辐射电荷分量，增加卫星天线结构的低仰角能量；第一赋形器和第二赋形器的作用范围不同，使用第一赋形器和第二赋形器相互配合能够改善空间覆盖能量的范围。
[0037]
优选地，所述第一极化抑制模块22包括若干第一极化抑制器，所述若干第一赋形器绕设于所述第二天线辐射体21的外表面；所述第二极化抑制模块 42包括若干第二极化抑制器，所述若干第二极化抑制器绕设于所述第四天线辐射体41的外表面。
[0038]
上述结构中，第一极化抑制器和第二极化抑制器的作用是抑制不同的极化能量，同时抑制从低仰角进入卫星天线结构的多路径同频信号，起到扼流圈的扼流作用；需要说明的是，第一极化抑制器和第二极化抑制器的有效电长度均为工作最低频率的四分之一波长；电长度为第一极化抑制器和第二极化抑制器中微带传输线的物理长度与所传输电磁波波长之比为。
[0039]
优选地，所述第一天线辐射体11、所述第二天线辐射体21均包括方形基板101以及垂直设置于所述方形基板101边缘的挡边103；所述第三天线辐射体31、所述第四天线辐射体41均包括圆形基板102以及垂直设置于所述圆形基板102边缘的挡边103。
[0040]
上述结构中，采用不同形状的基板，使得所述第一天线辐射体11、所述第二天线辐射体21、所述第三天线辐射体31、所述第四天线辐射体41所产生的电磁波波形有所差异，能提升第一赋形天线组件1、第一抑制天线组件2、第二赋形天线组件3、第二抑制天线组件4之间的隔离度，以尽量减少各种干扰对第一赋形天线组件1、第一抑制天线组件2、第二赋形天线组件3、第二抑制天线组件4接收信号的影响，具有抑制干扰的作用。。
[0041]
优选地，所述第一赋形器包括若干第一天线振子121，若干所述第一天线振子121依次排列并附着于所述第一天线辐射体11的挡边103上；所述第二赋形器包括若干第二天线振子321，若干所述第二天线振子321依次排列并附着于所述第三天线辐射体31的挡边103上；所述第一极化抑制器包括若干立体螺旋绕向的第三天线振子221，若干第三天线振子221附着于所述第二天线辐射体21的挡边103上；所述第二极化抑制器包括若干立体螺旋绕向的第四天线振子421，若干第四天线振子421附着于所述第四天线辐射体41的挡边 103上。
[0042]
上述结构中，参照图1至图2，若干所述第一天线振子121包括若干大小相同的金属片，并且若干金属片等距排列在所述第一天线辐射体11的挡边103 上；若干第二天线振子321至少包括两种大小的金属片；若干金属片并且排列在所述第二天线辐射体21的挡边103上；立体螺旋绕向的第三天线振子221 之间存在间隙，第四天线振子421之间也存在间隙，此间隙能对环电流的形成起到抑制作用，形成高阻进一步抑制环电流辐射，从而有效地对低仰角的多路径信号进行有效抑制，改善天线的信号接收质量。
[0043]
优选地，若干所述第一赋形器之间具有第一间距105；若干所述第二赋形器之间具有第二间距106；若干所述第一极化抑制器之间具有第三间距107；若干所述第二极化抑制器之间具有第四间距108。通过设置上述结构，具有减少能量的反射的作用，避免卫星天线结构出现不匹配的情况。
[0044]
优选地，所述第一天线辐射体11、所述第二天线辐射体21、所述第三天线辐射体31和所述第四天线辐射体41，均设有两根与所述电路电性连接的馈针104；所述第一天线辐射体11的两根馈针104之间形成第一连接路径111，所述第二天线辐射体21的两根馈针104之间形成第二连接路211，所述第三天线辐射体31的两根馈针104之间形成第三连接路311，所述第四天线辐射体41的两根馈针104之间形成第四连接路411；所述第一连接路径111和所述第二连接路211平行，所述第三连接路311与所述第一连接路径111和/或所述第二连接路211之间具有夹角θ；所述第四连接路411与所述第三连接路311平行。
[0045]
上述结构中，所述第三连接路311与所述第一连接路径111和/或所述第二连接路211之间具有夹角θ，所述夹角θ为45
°
；以上馈针104的设置方式为边馈形式，能保障电路板5
与所述第一天线辐射体11、所述第二天线辐射体21、所述第三天线辐射体31和所述第四天线辐射体41的馈针104的连接端部之间的隔离度。
[0046]
优选地，所述第一天线辐射体11、第二天线辐射体21、第三天线辐射体 31、第四天线辐射体41的底部均设置有天线反射面，所述第四天线辐射体41 内设置有空腔412。上述结构中，天线反射面用于反射能量；空腔412的作用增加卫星天线结构的空气介质，能够减轻卫星天线结构的整体重量，同时降低传递介质的损耗能量。
[0047]
优选地，所述第一天线辐射体11、第二天线辐射体21、第三天线辐射体 31、第四天线辐射体41的宽度依次增大。改变所述第一天线辐射体11、第二天线辐射体21、第三天线辐射体31、第四天线辐射体41的宽度，用于设置不同阵列的天线振子，改变赋形器的波束赋形作用，或改变极性抑制器的抑制作用。
[0048]
优选地，还包括螺纹连接件，所述螺纹连接件用于将第一赋形天线组件1、所述第一抑制天线组件2、所述第二赋形天线组件3、所述第二抑制天线组件 4和所述电路板5连接成整体。上述结构中，第一天线辐射体11、第二天线辐射体21、第三天线辐射体31、第四天线辐射体41的基板上均有螺纹孔，螺纹连接件穿过螺纹孔并将所述第一抑制天线组件2、所述第二赋形天线组件 3、所述第二抑制天线组件4与电路板5固定于一体。
[0049]
本实用新型的技术方案通过采用天线辐射体与赋形模块或抑制模块结合，以增加保持天线辐射体的使用独立性；所述第一赋形天线组件1和第二赋形天线组件3中分别包括有第一赋形模块12和第二赋形模块32，第一赋形模块 12和第二赋形模块32具有提升波束赋形的范围以及提高卫星天线结构的有效能量利用率的作用；所述第一抑制天线组件2和第二抑制天线组件4中分别包括有第一极化抑制模块22和第二极化抑制模块42，第一极化抑制模块22和第二极化抑制模块42具有抑制无效同频能量以及滤除带外信号的作用；第一赋形天线组件1、第一抑制天线组件2、第二赋形天线组件3、第二抑制天线组件 4和电路板5从上至下依次层叠，能避免第一赋形天线组件1和第二赋形天线组件3之间相互影响，同理，也能避免第一抑制天线组件2和第二抑制天线组件4 相互影响；不但提高了卫星天线结构对复杂环境的适应性，同时提高卫星天线结构的接收信号质量，稳定了卫星天线结构的接收信号强度，保障了卫星天线结构满足系统应用，避免出现卫星天线结构安装于不同载体上时其性能被影响的情况。
[0050]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。