一种超宽带全向天线的制作方法

1.本实用新型涉及到天线技术领域，特别涉及一种超宽带全向天线。


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。
4.另外，全向天线在采用超宽带技术时，通常要同时兼顾不同频段的谐振长度，使得天线尺寸难以缩小，甚至还更大；而电小天线技术通常会使天线的工作频带变窄，因此，在同时解决全向的宽带化和小型化问题上存在着矛盾。
5.单极子天线是典型的全向天线，也是无人机领域常用的天线形式，但其工作带宽较窄、天线剖面高度较高，因此宽带化和小型化是目前急需解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型提供了一种超宽带全向天线。该天线形式具有结构简单，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。
7.为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
8.一种超宽带全向天线，包括天线罩1、金属底板2和位于天线罩内的金属辐射片3，所述天线罩为马刀形平顶天线罩1，天线罩扣在金属底板2上并构成一密闭空腔；所述金属辐射片垂直固定于金属底板上，所述金属辐射片包括用于调节和优化方向图的左侧辐射枝节和沿左侧辐射枝节顶部向一侧倾斜延伸的右侧弧形枝节；所述右侧弧形枝节设有用于插接金属短路柱的竖直缝隙，金属短路柱一端插接在竖直缝隙内，另一端贯穿并露出于金属底板。
9.进一步的，所述右侧弧形枝节的下半部分垂直于金属底板2。
10.进一步的，所述左侧辐射枝节的中间位置设有延伸至其底部的固定缝隙，所述金属底座上表面设有固定插芯，所述固定插芯插入至固定缝隙内。
11.进一步的，所述天线罩的材料为透波材料，其高度小于低频的0.25个波长。
12.进一步的，左侧辐射枝节与金属底板之间具有用于调节天线的电压驻波比的间距。
13.进一步的，所述插座内芯为50ω。
14.本实用新型采取上述技术方案所产生的有益效果在于：
15.1.本实用新型的金属辐射片的左侧辐射枝节可向左侧继续延伸，通过参数优化还可提高某一频带内的0
°
法向顶端的增益，可从常规的顶端处增益约-20db提高到-2db以内，大大改善常规单极子天线在0
°
法向顶端的增益下降多的问题。
16.2.本实用新型通过金属辐射片的右侧弧形枝节连接金属地板，可以大大展带宽。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例的天线结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例的金属辐射片结构图；
19.图3为本实用新型实施例的侧视图；
20.图4为本实用新型实施例的金属底板结构图；
21.图5为本实用新型实施例的电压驻波比曲线图。
具体实施方式
22.下面，结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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获得其他的附图。
24.一种超宽带全向天线，包括天线罩1、金属底板2和位于天线罩内的金属辐射片3，所述天线罩为马刀形平顶天线罩1，天线罩扣在金属底板2上并构成一密闭空腔；所述金属辐射片垂直固定于金属底板上，所述金属辐射片包括用于调节和优化方向图的左侧辐射枝节和沿左侧辐射枝节顶部向一侧倾斜延伸的右侧弧形枝节；所述右侧弧形枝节设有用于插接金属短路柱的竖直缝隙，金属短路柱一端插接在竖直缝隙内，另一端贯穿并露出于金属底板。
25.进一步的，所述右侧弧形枝节的下半部分垂直于金属底板2。
26.进一步的，所述左侧辐射枝节的中间位置设有延伸至其底部的固定缝隙，所述金属底座上表面设有固定插芯，所述固定插芯插入至固定缝隙内。
27.进一步的，所述天线罩的材料为玻璃钢。
28.进一步的，左侧辐射枝节与金属底板之间具有用于调节天线的电压驻波比的间距。
29.进一步的，所述插座内芯为50ω。
30.下面为一更具体的实施例：
31.参照图1至图4，其包括马刀形平顶天线罩1、金属底板2、异形结构金属辐射片3、金属短路柱4。仅在图1中具有附图标记。
32.在本实施例中，如图2是异形结构金属辐射片3的结构图，图2提供了异形结构金属辐射片3的详细尺寸设计参数，单位为mm，外形看上去像个“熊”，可称之为“熊”形结构。图2、图3和图4中的尺寸标记的单位为mm。
33.在本实施例中，所述异形结构金属辐射片3，厚度为1mm，高度为28.5mm，小于低频的四分之一波长，异形结构金属辐射片3中间宽度10mm、中心处开了一个1.5mm的缝隙，用来插入和焊接50ω的插座内芯，另一端金属片宽度为6mm、中间开了一个2mm的缝隙用来插入
和焊接金属短路柱4，异形结构金属3中间距离金属底板2为1mm，可调节异形结构金属辐射片3的高度和其距离金属底板2距离及其他结构参数来进行优化设计，调节天线的电压驻波比。
34.在本实施例中，马刀形平顶天线罩1材料为玻璃钢材料，厚度为1mm，其天线罩测试图可从图3得知，天线整体高度不含接插件为37mm，马刀形平顶天线罩1与金属底板2通过4个金属螺钉固定。
35.在本实施例中，金属底板2结构图如图4所示，金属底板2长度90mm，宽度38mm，厚度为2mm。
36.在本实施例中，电压驻波比图如图5，可见该天线电压驻波比在频率1.8ghz-16ghz带宽内均小于2.0，达到8.88倍频，大大高于普通单极子的带宽。
37.在本实施例中，之所以采用这种新颖的“熊”形结构，是由于普通的单极子天线或倒f天线并不容易实现超宽带，而采取这种结构形式，参见图2，通过异形结构金属辐射片3的右侧弧形枝节连接金属地板2，可以大大展带宽，这里的弧形枝节需要进行参数优化，而本专利给的参数是进行优化后的数据。对于异形结构金属辐射片3的左侧枝节部分，起到调节和优化方向图的作用，异形结构金属辐射片3的左侧枝节可向左侧继续延伸，通过参数优化还可提高某一频带内的0
°
法向顶端的增益，可从常规的顶端处增益约-20db提高到-2db以内，大大改善常规单极子天线在0
°
法向顶端的增益下降多的问题。


技术特征：
1.一种超宽带全向天线，包括天线罩(1)、金属底板(2)和位于天线罩内的金属辐射片(3)，其特征在于，所述天线罩为马刀形平顶天线罩(1)，天线罩扣在金属底板(2)上并构成一密闭空腔；所述金属辐射片垂直固定于金属底板上，所述金属辐射片包括用于调节和优化方向图的左侧辐射枝节和沿左侧辐射枝节顶部向一侧倾斜延伸的右侧弧形枝节；所述右侧弧形枝节设有用于插接金属短路柱的竖直缝隙，金属短路柱一端插接在竖直缝隙内，另一端贯穿并露出于金属底板。2.根据权利要求1所述的一种超宽带全向天线，其特征在于，所述右侧弧形枝节的下半部分垂直于金属底板(2)。3.根据权利要求1所述的一种超宽带全向天线，其特征在于，所述左侧辐射枝节的中间位置设有延伸至其底部的固定缝隙，所述金属底板上表面设有插座内芯，所述插座内芯插入至固定缝隙内。4.根据权利要求1所述的一种超宽带全向天线，其特征在于，所述天线罩的材料为透波材料，其高度小于低频的0.25个波长。5.根据权利要求1所述的一种超宽带全向天线，其特征在于，左侧辐射枝节与金属底板之间具有用于调节电压驻波比的间距。6.根据权利要求1所述的一种超宽带全向天线，其特征在于，所述金属底板(2)为金属材料，且其与天线罩(1)通过螺钉固定连接。7.根据权利要求3所述的一种超宽带全向天线，其特征在于，所述插座内芯为50ω。

技术总结
本实用新型公开了一种超宽带全向天线，属于天线技术领域。该天线包括天线罩、金属底板和位于天线罩内的金属辐射片，所述天线罩为马刀形平顶天线罩，天线罩扣在金属底板上并构成一密闭空腔；所述金属辐射片垂直固定于金属底板上，所述金属辐射片包括用于调节和优化方向图的左侧辐射枝节和沿左侧辐射枝节顶部向一侧倾斜延伸的右侧弧形枝节；所述右侧弧形枝节设有用于插接金属短路柱的竖直缝隙，金属短路柱一端插接在竖直缝隙内，另一端贯穿并露出于金属底板。该实用新型具有结构简单，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。体平台共形等特点。体平台共形等特点。


技术研发人员：张晓冲 吴旭 韩国栋 邢光龙 苌伟林 任立清
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：2022.05.12
技术公布日：2022/9/6