[发明专利]高增益波束赋形抗干扰天线

说明书

提供一种高增益波束赋形抗干扰天线，包括天线罩，天线罩内底部设有功分器和金属支撑管，功分器连金属支撑管底部；多个辐射体单元沿金属支撑管轴线方向同轴阵列排布，且多个辐射体单元分别通过各自对应的同轴线缆将多个辐射体单元与功分器并联相连以馈电；各同轴线缆长度不相同；每个辐射体单元均由第一振子和第二振子组成；第一振子和第二振子的金属外壳内分别设有填充材料。本发明大幅提高了天线增益，同时利用更简单的方式实现波束赋形，有效减小了天线盲区以及邻区干扰。

技术领域

本发明属于无线电天线改变方向图形的指向性装置技术领域，具体涉及一种高增益波束赋形抗干扰天线。

背景技术

广播式自动相关监视系统(ADS-B)是指在具有广播位置报告能力的飞机之间互相进行的空对空交通相关监视。与传统雷达系统相比，具有精度高、容量大、成本低、寿命长等明显优势，已成为国际民航组织确定的未来主要监视技术并在国外广泛实施，我国迫切需要ADS-B技术增强航空运输监视能力。

目前，国内ADS-B地面监视系统发展需要装备增益更高、盲区更小、抗干扰性更强、成本更低的新型天线，以满足ADS-B地面监视系统的使用需求。对此，现提出如下技术方案。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种高增益波束赋形抗干扰天线，工作在960MHz～1215MHz频段；具有宽频带、高增益、方向图波束赋形、垂直极化的特点，以满足ADS-B地面监视系统的使用需求。

本发明采用的技术方案：高增益波束赋形抗干扰天线，包括天线罩，天线罩内底部设有功分器，功分器支撑固连竖直的金属支撑管底部；金属支撑管设于天线罩内，多个辐射体单元沿金属支撑管轴线方向同轴阵列排布，且多个辐射体单元分别通过各自对应的同轴线缆将多个辐射体单元与功分器并联相连以馈电；每个辐射体单元均由第一振子和第二振子组成；第一振子和第二振子的金属外壳内分别设有填充材料；各同轴线缆长度不相同。

上述技术方案中，进一步地：辐射体单元具有十六个，十六个辐射体单元等间距固定于金属支撑管；辐射体单元之间间距为73～78mm；第一振子21和第二振子22间距3～8mm。

上述技术方案中，进一步地：第一振子21和第二振子22的金属外壳用厚度为0.1～0.8mm的铜制成；金属外壳内的填充材料33为PMI泡沫材料；PMI泡沫材料的介电常数εr＝3.0～3.5。

上述技术方案中，进一步地：辐射体单元的第一振子和第二振子轴向对称设置，且第一振子和第二振子分别由一体成型的圆柱辐射体结构和渐变圆锥体辐射结构组合而成；其中圆柱辐射体结构设于轴向外侧，渐变圆锥体辐射结构设于轴向内侧；圆柱辐射体结构高度为30～40mm，渐变圆锥体辐射结构高度为20～30mm；第一振子和第二振子的最大外径尺寸为60～65mm；金属支撑管14外直径为15～23mm。

上述技术方案中，进一步地：第一振子和第二振子末端分别设有短路结构；第一振子和第二振子分别通过各自短路结构焊接至金属支撑管。

上述技术方案中，进一步地：同轴线缆从金属支撑管内部通过，并从金属支撑管制有的侧孔穿出；每两个相邻所述辐射体单元对应的同轴线缆之间长度相差10～100mm；同轴线缆包括芯线和金属屏蔽层；芯线连接每个辐射体单元的第一振子；金属屏蔽层连接每个辐射体单元的第二振子。

上述技术方案中，进一步地：辐射体单元之间馈电相位差为8°～24°，方向图倾角为2°～5°，方向图主瓣增益与副瓣增益之差大于10dB以对方向图波束赋形。

上述技术方案中，进一步地：天线工作频段为960MHz～1215MHz。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本发明每一个辐射体单元分别包含第一振子与第二振子，第一振子和第二振子间隔一定距离，组成以组合形式的偶极子为单元的十六元阵列天线，因为偶极子天线本身具有宽频带特性和全向辐射特性，因此组阵之后，可实现天线的高增益特性。