[发明专利]天线方向图优化装置和天线系统

说明书

技术领域

本发明涉及天线领域，具体而言，涉及一种天线方向图优化装置和天线系统。

背景技术

随着天线应用的越来越广泛，对天线性能的要求也越来越高。在现有技术中，对天线性能的要求通常体现在天线的方向图优化方面。

图1是根据现有技术未对天线方向图进行优化的效果的示意图。

如图1所示，在不对天线的方向图进行优化的情况下，天线阵源发出的电磁波有水平分量和垂直分量等，天线的方向图不具有优化效果。

为了优化天线的方向图，在现有技术中提供了一种方案，在该方案中，以改变天线本身的结构为代价对天线的方向图进行优化，该种方案需要重新设计天线或者提高天线加工工艺的精度。为了优化天线的方向图，在现有技术中还提供了一种方案，在该方案中，以降低相控阵天线的增益为代价对天线的方向图进行优化，这种方案需要对所有的通道进行幅度加权。

针对现有技术中难以优化天线的方向图的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种天线方向图优化装置和天线系统，以解决现有技术中难以优化天线的方向图的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种天线方向图优化装置。该天线方向图优化装置用于优化天线方向图，该天线方向图优化装置设置在天线的辐射方向上，与天线相隔预定距离，天线方向图优化装置包括阵列结构，阵列结构包括多个柱体组成的柱体阵列和多个柱体之间的填充物。

进一步地，阵列结构为：柱体阵列只采用高介电材料的阵列结构；或者，柱体阵列只采用金属材料的阵列结构；或者，由柱体阵列采用高介电材料的阵列结构和采用金属材料的阵列结构组成的混合阵列结构。

进一步地，柱体阵列为横截面为圆形的圆柱体阵列或者横截面为方形的方形柱体阵列。

进一步地，阵列结构为空隙阵列结构，其中，柱体阵列为具有表层的空隙阵列，空隙阵列为填充物中的按周期排列的钻孔，表层为钻孔的侧面生成的涂层。

进一步地，钻孔为横截面为圆形的柱形钻孔或者横截面为方形的方形柱体钻孔。

进一步地，表层为：只采用高介电材料的表层；或者，只采用金属材料的表层；或者，由采用高介电材料的表层和采用金属材料的表层组成的混合表层。

进一步地，表层为在空隙周边通过涂抹、镀、沉积中的一种方式或者几种方式组合生成的表层结构。

进一步地，柱体阵列中的柱体按周期排列，其中柱体之间相隔设定距离，设定距离包括垂直于天线辐射方向的垂直距离和平行于天线辐射方向的平行距离。

进一步地，天线方向图优化装置还包括用于固定阵列结构的支架。

进一步地，填充物采用低介电材料。

进一步地，填充物采用低损耗材料。

进一步地，填充物为泡沫。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种天线系统。该天线系统包括：天线；本发明提供的天线方向图优化装置。

进一步地，天线为定向天线。

进一步地，天线系统设置于飞行器、机动车或船的通信设备上。

通过本发明，解决了现有技术难以优化天线的方向图的问题，进而达到了方便地优化天线的方向图的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术未对天线的方向图进行优化的效果的示意图；

图2是根据本发明实施例的天线方向图优化装置的第一结构图；

图3是根据本发明实施例的天线方向图优化装置的第二结构图；

图4是根据本发明实施例的天线方向图优化装置的第三结构图；

图5是根据本发明实施例的天线方向图优化装置对天线的方向图的优化效果的示意图；以及

图6是根据本发明实施例的天线系统的结构图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明实施例提供了一种天线方向图优化装置10，该天线方向图优化装置10对天线的方向图具有优化功能，以下对本发明实施例所提供的天线方向图优化装置10进行具体介绍：

图2是根据本发明实施例的天线方向图优化装置的第一结构图。