一种混合体制天线的制作方法

1.本实用新型涉及天线领域，尤其涉及小孔径全频段测向阵列天线，具体涉及一种混合体制天线。


背景技术：

2.全频段相位干涉仪测向是现有技术中比较通用，也是比较成熟的一种，其优点在采用干涉仪测向体制的天线阵列孔径小，300mhz
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6000mhz测向范围，最大孔径可控制在500mm以内，能够将天线体积做到非常紧凑，利于携带和布置。但由于其天线阵列灵敏度低，测向距离有限，在高端频率（比如5.8ghz的无人机）一般测向距离2km左右，在测向距离上已经明显不能达到用户需求。
3.现有技术中，还有一种测向方式是采用全频段幅度测向阵列天线，该种天线一般采用对周天线，由于低端频率300mhz，要满足该频率达到定向增益6dbi左右的增益，天线的高度需要达到500mm，长度700mm左右，采用6
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8付对周天线组成测向阵列，其孔径超过1500mm，高度超过500mm，导致整个天线的体积较大，给设备安装、架设造成很大困难，更不适合作为车载设备或单兵设备使用，便携能力大大降低。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的天线存在的体积大不方便携带等问题，本技术提供一种混合体制天线，用于替代现有的全频段阵列天线，能够同时满足天线尺寸孔径小、重量轻，便于携带或者装车安装，又能够保证侦测测向的距离更远，不局限于2km范围内，更能够满足现有的侦测用途。
5.为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：
6.在介绍本技术的详细方案之前，首先对本技术的改进点和应用场景进行简要阐述：
7.本技术提供的混合体制天线主要在结构上进行了改进，集成了两个不同频率带的振子单元，包含了高频和低频，以实现全频段侦测，本技术的工作原理与现有天线并未明显区别，其安装方式可完全采用现有技术，并能够与现有的接收机或者信息接收系统兼容。下面针对本技术的结构进行详细阐述如下：
8.一种混合体制天线，包括设置在底部的安装座，所述安装座上可拆卸固定连接有底板，所述底板上叠加设置有第一阵列振子单元和第二阵列振子单元；
9.所述第一阵列振子单元包括多个呈圆形阵列布置的第一振子，所述第一振子采用低频片状结构竖直安装在与所述底板平行设置的隔板上；所述第一阵列振子单元包含的工作频率范围为300mhz
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1200mhz频段；所述第一阵列振子单元的第一振子的数量为九个，
10.所述第二阵列振子单元设置在所述隔板和底板之间，包括多个呈圆形阵列布置的第二振子，所述第二振子采用高频单侧开口的封闭结构水平安装在所述底板上；所述第二阵列振子单元的工作频率范围为1200mhz
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6000mhz频段。所述第二阵列振子单元的第二振
子的数量为八个。
11.作为本技术的优化结构设计，优选地，所述隔板和底板通过第一连接机构和第二连接机构固定连接，所述第一连接机构由多根呈圆形阵列的第一支撑杆组成，所述第二连接机构由多根呈圆形阵列的第二支撑杆组成，任一所述第一支撑杆和第二支撑杆的长度相等且端头均通过连接件分别与所述隔板和底板固定连接。
12.进一步优选，所述第一振子包括可拆卸固定连接的支架和t型片，所述支架通过紧固件与所述隔板固定连接，所述t型片具有至少一个水平方向的自由端。采用t型片设置能够实现水平方向和竖直方向的极化，使得在测向的精度和抗干扰能力上都能够获得增强。
13.再进一步地优选，所述第二振子采用一端扩口，一端收敛且封闭的喇叭状结构，扩口一端开口侧背离所述第二阵列振子单元的中心。采用该结构涉及能够实现全方位覆盖，省略了天线转动实现全方位信号接收的驱动机构，进一步简化的结构设计，使得第二振子在满足波束窄，增益高，线性度好，探测距离远的前提下将阵列直径控制在600mm，满足便携式单兵实用或者便携式车载安装。采用上述设计相较于现有的对周天线而言，直径可减少50%以上，同时侦测距离可达5km，使得天线更加灵活。
14.为了方便安装，同时确保每一个第一振子和第二振子的信号传输，优选地，所述第一振子上固定连接有第一接口，所述第二振子上固定连接有第二接口，所述底板上设置有多个分别与所述第一接口、第二接口电连接的第三接口，所述第三接口电连接有设置在所述安装座内的射频开关。为了提升信号的运算精度，本技术采用单一振子独立通信连接方式，通过第一接口、第二接口分别和第三接口一一对应连接，使得射频开关能够根据预先设定读取任两个第一振子之间的相位和/或任两个第二振子之间幅度信号差，从而侦测到目标的具体方位。采用独立的通信线缆连接具有接口统一、安装方便、维修简单等优点，避免了集成化天线因部分振子损坏或者氧化导致全部更换的问题。
15.为了提高本实用新型的寿命，优选地，还包括天线罩，所述天线罩上设置有与所述底板扣合的台阶槽，所述台阶槽上还均匀分布有多个用于容纳紧固件的安装孔。为了避免各个第一振子之间的信号干涉，所述底板表面设置有绝缘层。
16.有益效果：
17.（1）本技术通过集成两个独立的振子单元有效弥补了现行主流测向设备采用单一体制的不足，既提升了低频段的测向准确度，又确保了高频段的探测测向作用距离，使得本实用新型更具兼容性。
18.（2）天线体积和重量适中，便于搬移使用和装车使用，更加契合用户需求；
19.（3）本实用新型的基础元件均采用可拆卸连接方式，独立连接，可独立更换和维护，使用方便，维护成本低，有利于市场推广。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型内部结构轴测图。
22.图2是图1反向视觉轴测图。
23.图3是本实用新型结构爆炸图。
24.图4是图3反向视觉结构爆炸图。
25.图5是第一阵列振子单元结构轴测图。
26.图6是第二阵列振子单元结构轴测图。
27.图7是图6中a区结构放大图。
28.图中：1
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天线罩；2
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第一阵列振子单元；21
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隔板；22
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第一振子；23
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第一接口；3
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第二阵列振子单元；31
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绝缘层；32
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第二振子；33
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第二接口；34
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第三接口；4
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底板；5
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安装座；6
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第一支撑杆；7
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第二支撑杆。
具体实施方式
29.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
34.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.实施例1：
36.本实用新型可用于常规的无人机侦测，本实施例以侦测无人机为例进行说明，当前军用无人机、行业级无人机或消费机无人机频率覆盖范围基本集中在300mhz
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6000mhz之间，频率宽度很大，给无人机侦测设备，特别是侦测测向阵列天线设计带来很大困难。通常
的测向阵列设计要么采用相关干涉仪体制，通过相位法测向，要么采用幅度相关法测向体制，通过幅度分布关系测向，但都有其短板。采用相位干涉仪测向体制的天线阵列，孔径小，300mhz
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6000mhz测向范围，最大孔径可控制在500mm以内。但由于其天线阵列灵敏度低，测向距离有限，在高端频率比如5.8ghz无人机一般测向距离2km左右，远远达不到用户要求。
37.若采用幅度相关法测向矩阵天线实现，又存在如下难题：由于低端频率300mhz，要满足该频率达到定向增益6dbi左右的增益，天线的高度500mm，天线长度700mm左右，采用6
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8付对周天线组成测向阵列，其孔径超过1500mm，高度超过500mm，给设备安装、架设造成很大困难，更不适合作为车载设备或单兵设备使用。面对这一现实问题，本实施例提供一种混合体制天线，结合附图1
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图6所示，包括设置在底部的安装座5，所述安装座5上可拆卸固定连接有底板4，所述底板4上叠加设置有第一阵列振子单元2和第二阵列振子单元3；
38.所述第一阵列振子单元2包括多个呈圆形阵列布置的第一振子22，所述第一振子22采用低频片状结构竖直安装在与所述底板4平行设置的隔板21上；所述第一阵列振子单元2包含的工作频率范围为300mhz
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1200mhz频段；所述第一阵列振子单元2的第一振子22的数量为九个，
39.所述第二阵列振子单元3设置在所述隔板21和底板4之间，包括多个呈圆形阵列布置的第二振子32，所述第二振子32采用高频单侧开口的封闭结构水平安装在所述底板4上；所述第二阵列振子单元3的工作频率范围为1200mhz
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6000mhz频段。所述第二阵列振子单元3的第二振子32的数量为八个。
40.工作原理：
41.所述第一阵列振子单元2和第二阵列振子单元3同时采集来波信号，射频开关根据预设方式将信号输入接收机对接收到的来波信号进行分析，经过运算获得来波信号的方向从而实现测向。本实施例中，涉及来波信号的运算方法采用现有技术，用户亦可根据实际使用需求而认为设定，该部分并非本实施例改进内容，本实施例通过结构上的全新改进，将第一阵列振子单元2和第二阵列振子单元3进行集成，能够通过第一振子22和/或第二振子32之间的来波信号差计算出来波方向，既能够满足低频段和高频段的同时检测，又能够实现长距离的来波信号探测，相较于现有单一体制的天线而言具有更高的实用性和更紧凑的体积。
42.实施例2：
43.在实施例1的基础上，进一步结合说明书附图1
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图7所示，本实施例对结构进行进一步的细化设计，本实施例中，所述隔板21和底板4通过第一连接机构和第二连接机构固定连接，所述第一连接机构由多根呈圆形阵列的第一支撑杆6组成，所述第二连接机构由多根呈圆形阵列的第二支撑杆7组成，任一所述第一支撑杆6和第二支撑杆7的长度相等且端头均通过连接件分别与所述隔板21和底板4固定连接。
44.本实施例中，所述第一振子22包括可拆卸固定连接的支架和t型片，所述支架通过紧固件与所述隔板21固定连接，所述t型片具有至少一个水平方向的自由端。采用t型片设置能够实现水平方向和竖直方向的极化，使得在测向的精度和抗干扰能力上都能够获得增强。
45.本实施例中，所述第二振子32采用一端扩口，一端收敛且封闭的喇叭状结构，扩口一端开口侧背离所述第二阵列振子单元3的中心。采用该结构涉及能够实现全方位覆盖，省
略了天线转动实现全方位信号接收的驱动机构，进一步简化的结构设计，使得第二振子32在满足波束窄，增益高，线性度好，探测距离远的前提下将阵列直径控制在600mm，满足便携式单兵实用或者便携式车载安装。采用上述设计相较于现有的对周天线而言，直径可减少50%以上，同时侦测距离可达5km，使得天线更加灵活。
46.为了方便安装，同时确保每一个第一振子22和第二振子32的信号传输，优选地，所述第一振子22上固定连接有第一接口23，所述第二振子32上固定连接有第二接口33，所述底板4上设置有多个分别与所述第一接口23、第二接口33电连接的第三接口34，所述第三接口34电连接有设置在所述安装座5内的射频开关。为了提升信号的运算精度，本技术采用单一振子独立通信连接方式，通过第一接口23、第二接口33分别和第三接口34一一对应连接，使得射频开关能够根据预先设定读取任两个第一振子22之间的相位和/或任两个第二振子32之间幅度信号差，从而侦测到目标的具体方位。采用独立的通信线缆连接具有接口统一、安装方便、维修简单等优点，避免了集成化天线因部分振子损坏或者氧化导致全部更换的问题。
47.为了提高本实用新型的寿命，本实施例中，还包括天线罩1，所述天线罩1上设置有与所述底板4扣合的台阶槽，所述台阶槽上还均匀分布有多个用于容纳紧固件的安装孔。为了避免各个第一振子22之间的信号干涉，所述底板4表面设置有绝缘层31。
48.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。