[發(fā)明專利]一種小型化收發(fā)共用寬波束覆蓋天線

有效

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• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN106654511B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 弓金剛;李巧;賈秀娟;汪洋;劉欣;張明濤
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q3/30;H01Q21/00;H01Q21/29
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

一種小型化收發(fā)共用寬波束覆蓋天線，包括天線輻射體、八棱臺和八棱柱結構、內(nèi)置收發(fā)組件、底板、射頻連接器、低頻連接器和八棱臺上蓋板。其中，天線輻射體包括八個接收天線單元和八個發(fā)射天線單元，且每個棱臺的側面有一組接收、發(fā)射單元；八棱臺和八棱柱結構為上八棱臺上和下八棱柱一體結構；內(nèi)置收發(fā)組件包括接收組件和發(fā)射組件；底板用于固定內(nèi)置收發(fā)組件；射頻連接器包括發(fā)射和接收兩個。通過八棱臺相鄰側面上的接收、發(fā)射天線單元交叉陣列設計、16個類橢圓波束寬覆蓋波束設計和小型化綜合設計實現(xiàn)了本發(fā)明小型化、收發(fā)共用、俯仰面±70°寬波束覆蓋區(qū)內(nèi)5dBi的高增益覆蓋性能。

技術領域

本發(fā)明涉及一種小型化收發(fā)共用寬波束覆蓋天線，屬于天線技術領域。

背景技術

隨著軍事和民用通信技術的發(fā)展，通信系統(tǒng)的復雜度及系統(tǒng)性能在不斷提升，用戶在不斷追求系統(tǒng)載荷性能的最大化，這所帶來的一個問題，就是如何在有限的應用平臺能力下，極大地提升平臺的利用效率，采用較少或較小的設備實現(xiàn)更高，更優(yōu)的系統(tǒng)性能。也即應用平臺對載荷設備，尤其是天線的小型化提出了更為苛刻的要求。

另一方面，寬覆蓋和高增益性能一直以來都是天線研究領域的熱門話題。對單一的天線而言，寬覆蓋和高增益是對立的兩個方面，寬覆蓋即意味著低增益性能。然而，為了實現(xiàn)寬覆蓋和高增益的兼容，很多新的天線形式被廣泛應用，典型的有相控陣天線和多波束波束天線，可在很寬的覆蓋范圍內(nèi)實現(xiàn)較高的增益性能，但一定程度上增加了系統(tǒng)的復雜度。

對于機載無線通信或測控系統(tǒng)、室內(nèi)短距離無線通信系統(tǒng)而言，通常要求在天線俯仰面大角度范圍內(nèi)、方位面全向的空間內(nèi)實現(xiàn)較高增益。為了實現(xiàn)天線俯仰面大角度范圍內(nèi)波束覆蓋，有一種天線設計形式通常可以被考慮，就是采用天線波束指向在俯仰面進行傾斜，同時棱臺頂部的天線覆蓋天線軸向的覆蓋區(qū)域，實現(xiàn)俯仰面范圍內(nèi)波束覆蓋，覆蓋區(qū)范圍和增益均比較小。還有一種天線雖然覆蓋區(qū)內(nèi)增益較高，但系統(tǒng)復雜，尺寸大，重量重。所以，針對小型化、收發(fā)共用、寬覆蓋和高增益的性能需求，以上天線設計形式均有其自身限制而不能完全實現(xiàn)。綜上所述，現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術已不能滿足小型化、寬覆蓋波束(俯仰±70°，方位全向)和高增益(大于5dBi)的天線應用需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術解決問題：克服現(xiàn)有技術的不足，采用收發(fā)共用交叉陣列技術、寬覆蓋波束設計技術和小型化綜合設計技術，提出了一種新型的小型化收發(fā)共用寬波束覆蓋天線，使得在天線尺寸受限情況下，實現(xiàn)天線的俯仰面寬角度(±70°)與方位面全向范圍內(nèi)的寬波束覆蓋和高增益(大于5dBi)性能。