[实用新型]一种二段结构高功率波束赋形车载天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及高速铁路的车-地大容量通信的车载发射/接收天线终端结构装置，特别涉及一种二段结构高功率波束赋形车载天线。

背景技术

高速铁路的车地通讯系统是近几年才提出的一种大容量高速通讯系统，主要针对高速列车在运行过程中和地面通信的短时间大容量的数据传输。具体到对通信终端天线来讲，要求天线有高效率，高功率，高增益，并且最重要的是要有很高的方向性，特别是针对磁浮列车的通信系统，这样就不会由于磁浮列车本身的电磁场对通信系统造成的干扰。天线阵列是保证天线具有高方向性的一种可行的天线形式，但是大量的天线单元必然会导致天线阵列的体积和重量的增加，不利于车载设备的安装；小型的天线微带阵列虽然能够保证天线阵列的尺寸和重量，但是其功率和效率则无法得到有效的保证。

专利200710093946.7“集赋形和变极化为一体的车载毫米波通信天线”提出用反射阵列天线对从圆锥喇叭出射的波束进行赋形和极化的概念，有效的解决了波束极化、赋形和要求天线高功率的问题，但其天线结构对波束的赋形程度有限制，其波束赋形主要来源于两个方面，一个是反射板上的反射阵列对从圆锥喇叭出射的波形的赋形作用，另外一个是反射板本身的圆弧形对波束单个方向的压缩作用。这对天线波束的赋形的不足之处使得出射波束最后形成的波束形状未能完全的达到高速列车（特别是磁浮列车）通信的垂直面波束极细的要求；这项专利技术的另外一个不足之处是由于该专利所提出的天线结构对从圆波导出射的线极化波的圆极化需要通过反射板上的反射阵列来实现，这种结构虽然简化了与波束极化功能相应的硬件结构，同时也使得波束的圆极化程度受到工艺的限制。在我国目前的工艺条件下，无法精确的控制波束的圆极化程度，从而使得驻波比在一定范围内不可控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种二段结构高功率波束赋形车载天线，布局合理、结构紧凑、工艺性好、工作稳定可靠，主要部件通用性好，在使用中便于维护；并且有卓越的波束赋形功能，能够有效避免磁悬浮高速列车电磁场干扰。

为了实现以上目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种二段结构高功率波束赋形车载天线，包含若干组对称设置的结构相同的车载通信天线，所述的每副车载通信天线包含：圆极化器、设置在圆极化器上方且和其相互连接的毫米波圆锥喇叭天线，所述的每副车载通信天线还包含：

透镜，所述的透镜水平设置在毫米波圆锥喇叭天线的上方；

反射板，所述的反射板斜设在透镜的上方。

所述的反射板的下表面为向下凸的弧面，所述的弧面为分段结构，该弧面的顶弧的所在圆和顶弧两侧对称的侧弧所在圆的半径不同。

顶弧所在圆的圆心与侧弧所在圆的圆心在同一条中截线上且互不重合。

所述的顶弧所在圆的半径小于侧弧所在圆的半径。

所述的反射板与水平面成45°±2°的倾角。

所述的反射板的下表面设有若干根金属栅条，其上表面覆盖金属层。

所述的每组车载通信天线中，经各组反射板反射后的波束的旋向相反。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、布局合理、结构紧凑、工艺性好、工作稳定可靠；

2、主要部件通用性好，在使用中便于维护；

3、有卓越的波束赋形功能，能够有效避免高速列车的电磁场干扰。

附图说明

图1为本实用新型一种二段结构高功率波束赋形车载天线的单侧的两副车载通信天线的结构示意图；

图2为本实用新型一种二段结构高功率波束赋形车载天线的反射板的俯视图；

图3 （a）为本实用新型一种二段结构高功率波束赋形车载天线的左旋圆极化原理示意图；

图3（b）为本实用新型一种二段结构高功率波束赋形车载天线的右旋圆极化示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。

如图1所示，一种二段结构高功率波束赋形车载天线，包含若干组对称设置的结构相同的车载通信天线，在本实施例中，包含两组对称设置的车载通信天线，即4副车载通信天线，所述的每副车载通信天线包含：圆极化器1、设置在圆极化器1上方且和其相互连接的毫米波圆锥喇叭天线2，每副车载通信天线还包含：透镜3、反射板4。在本实施例中，毫米波圆锥喇叭天线2选用张角和口径适当的圆锥喇叭天线，使其初级场方向图较宽而又不发生开裂。