[发明专利]一种小型化收发共用宽波束覆盖天线

说明书

一种小型化收发共用宽波束覆盖天线，包括天线辐射体、八棱台和八棱柱结构、内置收发组件、底板、射频连接器、低频连接器和八棱台上盖板。其中，天线辐射体包括八个接收天线单元和八个发射天线单元，且每个棱台的侧面有一组接收、发射单元；八棱台和八棱柱结构为上八棱台上和下八棱柱一体结构；内置收发组件包括接收组件和发射组件；底板用于固定内置收发组件；射频连接器包括发射和接收两个。通过八棱台相邻侧面上的接收、发射天线单元交叉阵列设计、16个类椭圆波束宽覆盖波束设计和小型化综合设计实现了本发明小型化、收发共用、俯仰面±70°宽波束覆盖区内5dBi的高增益覆盖性能。

技术领域

本发明涉及一种小型化收发共用宽波束覆盖天线，属于天线技术领域。

背景技术

随着军事和民用通信技术的发展，通信系统的复杂度及系统性能在不断提升，用户在不断追求系统载荷性能的最大化，这所带来的一个问题，就是如何在有限的应用平台能力下，极大地提升平台的利用效率，采用较少或较小的设备实现更高，更优的系统性能。也即应用平台对载荷设备，尤其是天线的小型化提出了更为苛刻的要求。

另一方面，宽覆盖和高增益性能一直以来都是天线研究领域的热门话题。对单一的天线而言，宽覆盖和高增益是对立的两个方面，宽覆盖即意味着低增益性能。然而，为了实现宽覆盖和高增益的兼容，很多新的天线形式被广泛应用，典型的有相控阵天线和多波束波束天线，可在很宽的覆盖范围内实现较高的增益性能，但一定程度上增加了系统的复杂度。

对于机载无线通信或测控系统、室内短距离无线通信系统而言，通常要求在天线俯仰面大角度范围内、方位面全向的空间内实现较高增益。为了实现天线俯仰面大角度范围内波束覆盖，有一种天线设计形式通常可以被考虑，就是采用天线波束指向在俯仰面进行倾斜，同时棱台顶部的天线覆盖天线轴向的覆盖区域，实现俯仰面范围内波束覆盖，覆盖区范围和增益均比较小。还有一种天线虽然覆盖区内增益较高，但系统复杂，尺寸大，重量重。所以，针对小型化、收发共用、宽覆盖和高增益的性能需求，以上天线设计形式均有其自身限制而不能完全实现。综上所述，现有的传统技术已不能满足小型化、宽覆盖波束(俯仰±70°，方位全向)和高增益(大于5dBi)的天线应用需求。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，采用收发共用交叉阵列技术、宽覆盖波束设计技术和小型化综合设计技术，提出了一种新型的小型化收发共用宽波束覆盖天线，使得在天线尺寸受限情况下，实现天线的俯仰面宽角度(±70°)与方位面全向范围内的宽波束覆盖和高增益(大于5dBi)性能。