[實用新型]一種天線振子組件、天線及通訊設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520358254.0
• 申請日: 2015-05-28
• 公開（公告）號: CN204632904U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設計）人: 葉云裳
• 申請（專利權(quán)）人: 北京安騰天匯通信技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q1/50;H01Q1/36;H01Q5/10;H01Q5/50
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本實用新型涉及通信技術領域，尤其涉及一種天線振子組件、天線及通訊設備。

背景技術

(1)多頻寬帶的技術進展：接收機系統(tǒng)帶寬首先由天線單元的帶寬決定。在GPS應用之初，對于GPS-L1單頻模式，采用單層微帶貼片天線，它僅1％的帶寬就可滿足應用要求；繼后為提高定位精度，采用差分GPS，利用雙頻GPS-L1和GPS-L2，的雙層微帶天線，分別工作于L1和L2頻段，帶寬容易達到；當今多星并存的GNSS時代，要求天線覆蓋整個導航頻段，從1.1～1.7GHz.。原先采用的微帶和四臂螺旋天線均屬諧振式天線，難以達到當今應用需求。

(2)高增益、寬覆蓋、低損耗的輻射單元進展：微帶貼片天線利用其背面的金屬接地板實現(xiàn)半球波束，并采用微帶線網(wǎng)絡實現(xiàn)圓極化饋電。這種饋電網(wǎng)絡由于微帶線的各種損耗，比如：介質(zhì)損耗、導體損耗和輻射損耗等因素使饋電效率受限，這對微弱信號接收的系統(tǒng)來說是不利的，它直接影響其噪聲系數(shù)和靈敏度。一般天線增益較低，多在3～4dBic附近。由于微帶線色散影響，其阻抗匹配和圓極化帶寬也十分受限。本實用新型對基本輻射單元的饋電不采用有較多限制和缺陷的微帶線饋電網(wǎng)絡，而是采取了同軸饋電‘Balun’方式。避免了微帶饋電的各種損耗，使其損耗大大地降低，提高了單元天線的效率和增益。

(3)抗多徑效能進展：各種反射多徑干擾是當今高精度測量型接收機影響其定位精度的主要誤差源。如何抑制多徑影響是高精度測量型接收機關注的重要問題。當今應用最多的是在天線外圍加扼流環(huán)，這使天線體大，質(zhì)重，成本高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種寬帶圓極化半球波束天線振子組件、天線及通訊設備。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種天線振子組件，包括十字扇面交叉振子、支撐饋電組件、接地板和極化隔離功分裝置；所述十字交叉振子固定于支撐饋電組件頂部，所述支撐饋電組件底部固定在接地板中央，所述極化隔離功分裝置安裝于接地板背面中心位置，所述十字交叉振子通過支撐饋電組件內(nèi)部的內(nèi)導體與極化隔離功分裝置連接。

本實用新型的有益效果是：本實用新型所述天線振子組件沒有采用微帶饋電網(wǎng)絡通過支持饋電組件和極化隔離功分裝置實現(xiàn)了對十字扇面交叉振子的四點圓極化饋電，解決了多頻寬帶問題，并通過對十字交叉振子的各種寬帶賦形設計、通過十字交叉振子距接地板高度的調(diào)整可做到更寬頻帶、更靈活的方向圖控制、更優(yōu)的圓極化特性；通過極化隔離功分裝置實現(xiàn)饋電的同時對反旋極化分量信號進行抑制，本實用新型所述天線振子組件可明顯減小天線體積、重量及成本。

在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。

進一步，所述十字扇面交叉振子為中心圓對稱結(jié)構(gòu)，包括四個相同的扇面振子，所述扇面振子兩兩正交排布，構(gòu)成十字交叉振子。

采用上述進一步方案的友誼效果：通過扇面振子幾何形狀和參數(shù)選擇，通過短振子容性加載結(jié)構(gòu)使該天線具有較寬頻帶，且所述十字交叉振子與天線的接地板間保持一定高度，以形成半空間輻射方向圖。

進一步，所述扇面振子沿徑向在中部彎折成鈍角。

采用上述進一步方案的有益效果：將扇面振子彎折成鈍角可獲得更寬的覆蓋角域。

進一步，所述十字交叉振子頂部通過介質(zhì)環(huán)固定金屬引向板。

采用上述進一步方案的有益效果：所述十字交叉振子與一定間距的接地板獲得半球波束，該波束覆蓋角域(波束寬度)可通過扇面振子的賦形、與接地板的間距以及振子頂部作為無源引向的金屬引向板共同作用來控制。

進一步，所述支撐饋電組件采用四支撐桿結(jié)構(gòu)，其中兩個支撐桿兼做RF饋電，RF同軸線從中穿過，一端與對側(cè)支撐桿和扇面振子保證微波電連接，形成0°/180°的同軸平衡饋電BALUN，另一端與所述極化隔離功分裝置的輸入端口連接，實現(xiàn)了對十字扇面交叉振子的四點圓極化饋電。

進一步，所述支撐饋電組件的另外兩個支撐桿內(nèi)含有特性阻抗為Z1、底部短路的輔助調(diào)配同軸線，所述底部短路的輔助調(diào)配同軸線通過頂部形成的分布電容使對側(cè)同軸芯線與扇面振子保持微波連接，形成0°/180°的同軸平衡饋電BALUN；二支撐桿中內(nèi)含的饋電同軸線的芯線有一段匹配段，與對側(cè)支撐桿的底部短路的輔助調(diào)配同軸線共同作用，無需外加調(diào)配裝置則可使其與同軸饋線系統(tǒng)實現(xiàn)阻抗匹配。