一種衛(wèi)導(dǎo)復(fù)合通信桅桿天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種衛(wèi)導(dǎo)復(fù)合通信桅桿天線，頂端衛(wèi)導(dǎo)天線射頻電纜通過(guò)內(nèi)部的金屬穿桿穿過(guò)測(cè)向或探測(cè)天線陣，匯合測(cè)向或探測(cè)天線陣電纜后穿過(guò)四臂螺旋天線中心的金屬穿桿到達(dá)螺旋天線下方，與四臂螺旋天線電纜匯合后通過(guò)金屬穿桿連接至多功能收發(fā)機(jī)柜。本發(fā)明能夠?qū)⒍鄠€(gè)不同功能天線通過(guò)穿桿復(fù)合在一起，使整個(gè)系統(tǒng)小型化，通過(guò)調(diào)整頂部和中部加載短路環(huán)的高度以及位置解決天線穿桿后駐波及輻射特性惡化的問(wèn)題，從而使整個(gè)天線桅桿系統(tǒng)能夠正常工作。
【專利說(shuō)明】一種衛(wèi)導(dǎo)復(fù)合通信桅桿天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)線電能傳輸領(lǐng)域的天線技術(shù)，涉及一種衛(wèi)導(dǎo)復(fù)合測(cè)向或探測(cè)及UHF/VHF通信桅桿天線。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段我國(guó)很多通信導(dǎo)航移動(dòng)平臺(tái)上都架設(shè)了功能各不相同的天線及其射頻網(wǎng)絡(luò)，能覆蓋BD、GPS、UHF、VHF、HF等各個(gè)頻段，但這樣也造成了極為復(fù)雜的電磁環(huán)境和大量的空間資源浪費(fèi)。為了提高通信的工作效率，改善電磁環(huán)境，減小通信設(shè)備間的互相影響，許多用戶希望將各種系統(tǒng)的收發(fā)天線進(jìn)行有效地整合，將多種功能的天線復(fù)合成一個(gè)天線系統(tǒng)，物理上從上向下分別級(jí)聯(lián)BD、GPS、UHF、VHF、HF等天線輻射體及其射頻網(wǎng)絡(luò)，提出了綜合天線、綜合射頻的設(shè)計(jì)理念。由于將天線設(shè)計(jì)成一根綜合天線后，內(nèi)部需要穿桿通過(guò)電纜，會(huì)對(duì)天線的輻射特性造成很大的影響，并且一些天線收發(fā)雙用就需要大量的射頻網(wǎng)絡(luò)，如何解決這些問(wèn)題就成了研究多功能桅桿天線的關(guān)鍵。
[0003]美英等發(fā)達(dá)國(guó)家在多種通信導(dǎo)航移動(dòng)平臺(tái)上成功研制并使用了綜合桅桿天線系統(tǒng)，使用該系統(tǒng)有效地解決了現(xiàn)代移動(dòng)通信電磁兼容性較差的問(wèn)題，并且節(jié)省了大量的空間及提高了通信的工作效率，同時(shí)克服了多頻段多功能天線級(jí)聯(lián)后，中心金屬穿桿接地使得天線系統(tǒng)輻射特性變差的影響。但由于對(duì)我國(guó)技術(shù)保密，所以我們需要自行研制綜合桅桿天線系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種衛(wèi)導(dǎo)復(fù)合測(cè)向或探測(cè)及UHF/VHF通信桅桿天線，能夠?qū)⒍鄠€(gè)不同功能天線通過(guò)穿桿復(fù)合在一起。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:包括衛(wèi)導(dǎo)天線、測(cè)向或探測(cè)天線陣、VHF/UHF四臂螺旋天線和金屬穿桿。
[0006]衛(wèi)導(dǎo)天線固接在中空的金屬穿桿的頂部，金屬穿桿沿VHF/UHF四臂螺旋天線軸線穿過(guò)VHF/UHF四臂螺旋天線，VHF/UHF四臂螺旋天線位于金屬穿桿下端，測(cè)向或探測(cè)天線陣固接在金屬穿桿上，位于衛(wèi)導(dǎo)天線和VHF/UHF四臂螺旋天線之間，衛(wèi)導(dǎo)天線引出的射頻電纜、測(cè)向或探測(cè)天線陣的引出電纜和VHF/UHF四臂螺旋天線的引出電纜通過(guò)金屬穿桿內(nèi)腔連接至多功能收發(fā)機(jī)柜；在VHF/UHF四臂螺旋天線的頂部加載短路環(huán)將螺旋四臂連接起來(lái)，在VHF/UHF四臂螺旋天線的中部加載短路環(huán)將螺旋四臂連接起來(lái)。
[0007]所述的衛(wèi)導(dǎo)天線采用三系統(tǒng)非抗干擾天線或BD/GPS抗干擾天線陣，衛(wèi)導(dǎo)天線下方集成射頻電路。
[0008]所述的測(cè)向或探測(cè)天線陣采用偶極子天線陣或貼片微帶天線陣。
[0009]所述的頂部加載短路環(huán)寬度為3?5mm，高度為5?10cm。
[0010]所述的中部加載短路環(huán)與VHF/UHF四臂螺旋天線底部的距離為VHF/UHF四臂螺旋天線總高度的1/2?2/3，中部加載短路環(huán)寬度為3?5mm，高度為I?3mm。
[0011]所述VHF/UHF四臂螺旋天線的底部集成射頻開(kāi)關(guān)以正交、180°移相器網(wǎng)絡(luò)和低噪聲放大器。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]第一、四臂螺旋天線的頂部和中部加載短路環(huán)可以有效降低天線的高度，使整個(gè)系統(tǒng)小型化。
[0014]第二、通過(guò)調(diào)整頂部和中部加載短路環(huán)的高度以及位置解決天線穿桿后駐波及輻射特性惡化的問(wèn)題，從而使整個(gè)天線桅桿系統(tǒng)能夠正常工作。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是復(fù)合天線系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是衛(wèi)導(dǎo)天線的結(jié)構(gòu)示意圖圖，其中，(a)為俯視圖，(b)為側(cè)視圖，(C)為俯視圖；
[0017]圖3是天線向下的穿桿；
[0018]圖4是四臂螺旋天線的結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖5是四臂螺旋天線的駐波曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施例。
[0021]一種天線輻射體頂部及中部短路加載的四臂螺旋天線，主要由如下幾部分組成:
[0022]頂端衛(wèi)導(dǎo)天線射頻電纜通過(guò)內(nèi)部的金屬穿桿穿過(guò)測(cè)向或探測(cè)天線陣，匯合測(cè)向或探測(cè)天線陣電纜后穿過(guò)四臂螺旋天線中心的金屬穿桿到達(dá)螺旋天線下方，與四臂螺旋天線電纜匯合后通過(guò)金屬穿桿連接至多功能收發(fā)機(jī)柜。
[0023]上述衛(wèi)導(dǎo)天線位于整個(gè)復(fù)合天線最頂端，其位置可以放置三系統(tǒng)非抗干擾天線或是放置BD/GPS抗干擾天線陣，天線下方集成其射頻電路。
[0024]測(cè)向或探測(cè)天線陣位于衛(wèi)導(dǎo)天線和四臂螺旋天線中間，其位置可以使用偶極子天線陣或貼片微帶天線陣。
[0025]上述四臂螺旋天線位于整個(gè)復(fù)合桅桿天線的底端，也是復(fù)合桅桿天線的主體部分，由于四臂螺旋天線內(nèi)部有金屬穿桿穿過(guò)，對(duì)其輻射特性造成了很大影響。為了改善天線的電性能，在四臂螺旋天線的頂部加載短路環(huán)將螺旋四臂連接起來(lái)，通過(guò)調(diào)整頂部加載短路環(huán)的高度改善天線的駐波特性，建議頂部加載短路環(huán)厚度為3mm到5mm，高度5cm到1cm0同時(shí)在螺旋臂距底部1/2到2/3總高度處嵌入一厚度為3mm到5mm，高度為Imm到3mm的加載短路環(huán)拓寬了天線穿桿后的阻抗帶寬。使得天線獲得3倍頻的帶寬，且頻帶內(nèi)輻射特性良好。
[0026]天線底部集成射頻開(kāi)關(guān)以正交、180°移相器網(wǎng)絡(luò)和低噪聲放大器，能夠?qū)崿F(xiàn)天線的收發(fā)共用。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明由衛(wèi)導(dǎo)天線1、測(cè)向或探測(cè)天線陣2、VHF/UHF四臂螺旋天線3及金屬穿桿4組成。其中衛(wèi)導(dǎo)天線I位于整個(gè)復(fù)合天線的最上端，通過(guò)四個(gè)螺絲固定在金屬穿桿4頂部的圓盤上，衛(wèi)導(dǎo)天線I的電纜通過(guò)金屬穿桿4的中心向下連接至復(fù)合接頭5。測(cè)向或探測(cè)天線陣2位于衛(wèi)導(dǎo)天線I的下方，共形在金屬穿桿4的周圍，其電纜也通過(guò)金屬穿桿4的中心向下連接至復(fù)合接頭5。而整個(gè)天線的主體部分VHF/UHF四臂螺旋天線3則位于測(cè)向或探測(cè)天線陣2的下方，金屬穿桿4從其四臂中心穿過(guò)，VHF/UHF四臂螺旋天線3的電纜通過(guò)金屬穿桿4的中心向下連接至復(fù)合接頭5,復(fù)合接頭5連接在多功能收發(fā)機(jī)柜6上。
[0028]如圖2所示，衛(wèi)導(dǎo)天線I下方圓形區(qū)域內(nèi)集成其射頻電路11，通過(guò)SMA頭12連接電纜線。
[0029]如圖3所示，金屬穿桿4的頂部有圓盤，通過(guò)四枚螺絲固定衛(wèi)導(dǎo)天線I ;中部為空心，可以穿過(guò)所復(fù)合天線的電纜組件。
[0030]如圖4所示，VHF/UHF四臂螺旋天線3由頂部加載短路環(huán)31、中部加載短路環(huán)32、玻璃鋼底座33及4個(gè)金屬螺旋臂34組成。其中4個(gè)金屬螺旋臂34等間隔90°粘接在絕緣的玻璃鋼底座33上，構(gòu)成傳統(tǒng)的四臂螺旋結(jié)構(gòu)，頂部加載短路環(huán)31和中部加載短路環(huán)32為金屬環(huán)，將四臂短接，這是該天線的關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)兩個(gè)金屬短路環(huán)加載極大地改善了由于金屬穿桿4接地對(duì)天線輻射特性的影響。并且在玻璃鋼底座33的背面，集成射頻開(kāi)關(guān)和正交、180°移相器網(wǎng)絡(luò)以及低噪聲放大器，能夠?qū)崿F(xiàn)天線的收發(fā)共用。
[0031]如圖5所示，VHF/UHF四臂螺旋天線3的駐波駐波帶寬可以達(dá)到3個(gè)倍頻。
[0032]采用本方法組成的復(fù)合桅桿天線解決了天線穿接地桿后性能惡化的問(wèn)題，能同時(shí)在多個(gè)頻段工作，改善了電磁兼容性的同時(shí)節(jié)省了大量的空間提高了通信的工作效率。
【權(quán)利要求】
1.一種衛(wèi)導(dǎo)復(fù)合通信桅桿天線，包括衛(wèi)導(dǎo)天線、測(cè)向或探測(cè)天線陣、VHF/UHF四臂螺旋天線和金屬穿桿，其特征在于:衛(wèi)導(dǎo)天線固接在中空的金屬穿桿的頂部，金屬穿桿沿VHF/UHF四臂螺旋天線軸線穿過(guò)VHF/UHF四臂螺旋天線，VHF/UHF四臂螺旋天線位于金屬穿桿下端，測(cè)向或探測(cè)天線陣固接在金屬穿桿上，位于衛(wèi)導(dǎo)天線和VHF/UHF四臂螺旋天線之間，衛(wèi)導(dǎo)天線引出的射頻電纜、測(cè)向或探測(cè)天線陣的引出電纜和VHF/UHF四臂螺旋天線的引出電纜通過(guò)金屬穿桿內(nèi)腔連接至多功能收發(fā)機(jī)柜；在VHF/UHF四臂螺旋天線的頂部加載短路環(huán)將螺旋四臂連接起來(lái)，在VHF/UHF四臂螺旋天線的中部加載短路環(huán)將螺旋四臂連接起來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)導(dǎo)復(fù)合通信桅桿天線，其特征在于:所述的衛(wèi)導(dǎo)天線采用三系統(tǒng)非抗干擾天線或BD/GPS抗干擾天線陣，衛(wèi)導(dǎo)天線下方集成射頻電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)導(dǎo)復(fù)合通信桅桿天線，其特征在于:所述的測(cè)向或探測(cè)天線陣采用偶極子天線陣或貼片微帶天線陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)導(dǎo)復(fù)合通信桅桿天線，其特征在于:所述的頂部加載短路環(huán)寬度為3?5mm,高度為5?10cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)導(dǎo)復(fù)合通信桅桿天線，其特征在于:所述的中部加載短路環(huán)與VHF/UHF四臂螺旋天線底部的距離為VHF/UHF四臂螺旋天線總高度的1/2?2/3，中部加載短路環(huán)寬度為3?5mm,高度為I?3mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)導(dǎo)復(fù)合通信桅桿天線，其特征在于:所述VHF/UHF四臂螺旋天線的底部集成射頻開(kāi)關(guān)以正交、180°移相器網(wǎng)絡(luò)和低噪聲放大器。
【文檔編號(hào)】H01Q21/28GK104319460SQ201410535737
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】張佳, 梁西銘, 張海光, 舒鈺, 郭衛(wèi)展, 張驊, 尤浩, 馮晨 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十研究所