[实用新型]一种刀形三频水平极化的全向天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无人驾驶航空器使用的天线，特别涉及一种刀形三频水平极化的全向天线。

背景技术

随着社会的发展，科学技术的进步，无线通信在人们生活中发挥着愈来愈重要的作用，天线作为无线通信中必不可少的部分也得到了飞速发展。为满足应急救灾、森林防火、环境监测、科研试验等，工信部于2015年3月10号划分了无人驾驶航空器系统的频段，规划840.5-845MHz、1430-1444MHz和2408-2440MHz频段用于无人驾驶航空器系统。由上述可知天线作为无线通信必不可少的部分，所以研究覆盖上述频段的水平极化全向天线非常有意义和必要。

水平极化全向天线是指在水平面内实现360度均匀辐射，垂直面内有一定波束宽度的天线，故其发射的信号可以被水平面任意方位的接收端接收，同时可接收水平面的各个方向的信号，在通信系统中一般应用大范围覆盖、点对多点通信系统中。在日常生活中，全向天线已经广泛应用于移动通信、射频识别、信道检测等场合；在军事上，全向天线在卫星通信、雷达传感器网络、空间飞行器等领域也有广泛应用。

全向天线中常见的多是垂直极化形式，水平极化的不多。由于水平极化天线辐射的电磁波与垂直极化电磁波相互正交，能最大程度地减少与垂直极化方式工作的电磁波之间的互扰，从而可以使用户获得更为清洁的无线电信号。据研究，在室内无线通信系统中，发射端和接受端都采用水平极化天线的系统比采用垂直极化天线的系统可以多获得平均10dB的功率。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种刀形三频水平极化全向天线。

本天线是一种小尺寸、且方向图稳定，结构简单，全向性好，交叉极化低的水平极化全向天线，使用单个天线，便可以实现我国无人驾驶航空器系统的三个频段：840.5-845MHz、1430-1444MHz、2408-2440MHz，且各频段内的全向性能良好，所以在水平面内不管用户移动的方向如何都能确保覆盖。

本实用新型采用如下技术方案：

一种刀形三频水平极化全向天线，包括天线罩，天线封装在天线罩内部，所述天线包括天线辐射单元及馈电单元，所述天线辐射单元由正面或背面开口的长方体构成，所述正面或背面由长方体高与宽构成，所述馈电单元一体化成型，固定在长方体内部，且处于长方体中央位置，所述馈电单元包括一个L形金属贴片、渐变形式金属贴片及矩形金属贴片，L形金属贴片包括长边矩形面及短边矩形面，所述长边矩形面的一端与短边矩形面空间正交相接，另一端则开路，所述短边矩形面的另一端与渐变形式金属贴片相接，所述渐变形式金属贴片另一端与矩形金属贴片连接，矩形金属贴片的另一端开路。

所述渐变形式金属贴片为椭圆渐变、圆形渐变或抛物线渐变，所述渐变式贴片长度是0.1λ_L-0.25λ_L。

所述长边矩形面与长方体侧面平行，所述短边矩形面与长方体的正面或背面平行，所述矩形金属贴片与长方体的侧面平行。

所述馈电单元采用开槽形式，在L形金属贴片及渐变形式的金属贴片上开有两条关于L形金属贴片中心线平行对称的槽，两槽的槽宽相等，均为0.5mm-1mm，两槽的总长度与两槽之间距离之和为0.2λ_L-0.3λ_L

所述天线罩为流线型的刀形结构。

所述长方体宽长高分别为0.05λ_L-0.1λ_L、0.1λ_L-0.25λ_L、0.26λ_L-0.36λ_L，其中λ_L为该天线低频谐振频率f_L在自由空间中所对应波长。

所述馈电单元总的物理长度为0.3λ_L-0.5λ_L，λ_L为该天线低频谐振频率f_L在自由空间中所对应波长。

本实用新型的有益效果：

(1)该天线的结构简单新颖，其天线罩部分为采用玻璃纤维增强塑料制成的流线型的刀形结构，可以很好的保护天线辐射体，采用流线型的刀型结构在航空器系统的飞行中可以减少风阻。

(2)该天线的结构简单新颖，其辐射体的长方体开口面为实现水平极化全向辐射的关键，调节该开口面的长与宽会对天线的全向性能有所影响；