一種刀形三頻水平極化的全向天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種無人駕駛航空器使用的天線，特別涉及一種刀形三頻水平極化的全向天線。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，科學技術的進步，無線通信在人們生活中發揮著愈來愈重要的作用，天線作為無線通信中必不可少的部分也得到了飛速發展。為滿足應急救災、森林防火、環境監測、科研試驗等，工信部于2015年3月10號劃分了無人駕駛航空器系統的頻段，規劃840.5-845MHz、1430-1444MHz和2408_2440MHz頻段用于無人駕駛航空器系統。由上述可知天線作為無線通信必不可少的部分，所以研宄覆蓋上述頻段的水平極化全向天線非常有意義和必要。
[0003]水平極化全向天線是指在水平面內實現360度均勾福射，垂直面內有一定波束寬度的天線，故其發射的信號可以被水平面任意方位的接收端接收，同時可接收水平面的各個方向的信號，在通信系統中一般應用大范圍覆蓋、點對多點通信系統中。在日常生活中，全向天線已經廣泛應用于移動通信、射頻識別、信道檢測等場合；在軍事上，全向天線在衛星通信、雷達傳感器網絡、空間飛行器等領域也有廣泛應用。
[0004]全向天線中常見的多是垂直極化形式，水平極化的不多。由于水平極化天線輻射的電磁波與垂直極化電磁波相互正交，能最大程度地減少與垂直極化方式工作的電磁波之間的互擾，從而可以使用戶獲得更為清潔的無線電信號。據研宄，在室內無線通信系統中，發射端和接受端都采用水平極化天線的系統比采用垂直極化天線的系統可以多獲得平均1dB的功率。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術存在的缺點與不足，本發明提供一種刀形三頻水平極化全向天線。
[0006]本天線是一種小尺寸、且方向圖穩定，結構簡單，全向性好，交叉極化低的水平極化全向天線，使用單個天線，便可以實現我國無人駕駛航空器系統的三個頻段:840.5-845MHz、1430-1444MHz、2408-2440MHz，且各頻段內的全向性能良好，所以在水平面內不管用戶移動的方向如何都能確保覆蓋。
[0007]本發明采用如下技術方案:
[0008]一種刀形三頻水平極化全向天線，包括天線罩，天線封裝在天線罩內部，所述天線包括天線輻射單元及饋電單元，所述天線輻射單元由正面或背面開口的長方體構成，所述正面或背面由長方體高與寬構成。所述饋電單元一體化成型，固定在長方體內部，且處于長方體中央位置，所述饋電單元包括一個L形金屬貼片、漸變形式金屬貼片及矩形金屬貼片，L形金屬貼片包括長邊矩形面及短邊矩形面，所述長邊矩形面的一端與短邊矩形面空間正交相接，另一端則開路，所述短邊矩形面的另一端與漸變形式金屬貼片相接，所述漸變形式金屬貼片另一端與矩形金屬貼片連接，矩形金屬貼片的另一端開路。
[0009]所述漸變形式金屬貼片為橢圓漸變、圓形漸變或拋物線漸變，所述漸變式貼片長度是 0.1 λ L—0.25 λ LO
[0010]所述長邊矩形面與長方體側面平行，所述短邊矩形面與長方體的正面或背面平行，所述矩形金屬貼片與長方體的側面平行。
[0011]所述饋電單元采用開槽形式，在L形金屬貼片及漸變形式的金屬貼片上開有兩條關于L形金屬貼片中心線平行對稱的槽，兩槽的槽寬相等，均為0.兩槽的總長度與兩槽之間距離之和為0.2 λ L-0.3 λ L
[0012]所述天線罩為流線型的刀形結構，長方體開口面與天線罩的刀背面共面，所述天線罩的刀背面開口。
[0013]所述長方體寬長高分別為0.05 0.1 Al,0.1 λ「0.25 λ ^0.26 λ「0.36 λ ^ 其中λ 該天線低頻諧振頻率f 自由空間中所對應波長。
[0014]所述饋電單元總的物理長度為0.3 λ,-0.5λ,, λ 該天線低頻諧振頻率“在自由空間中所對應波長。
[0015]本發明的有益效果:
[0016](I)該天線的結構簡單新穎，其天線罩部分為采用玻璃纖維增強塑料制成的流線型的刀形結構，可以很好的保護天線輻射體，采用流線型的刀型結構在航空器系統的飛行中可以減少風阻。
[0017](2)該天線的結構簡單新穎，其輻射體的長方體開口面為實現水平極化全向輻射的關鍵，調節該開口面的長與寬會對天線的全向性能有所影響；
[0018](3)該天線僅用一個輻射單元，便可以覆蓋三個頻段，并且此三個頻段剛好可覆蓋我國無人駕駛航空器系統的三個頻段，且各頻段分別可控，且三個頻段都能獲得良好的全向性能，且三個頻段處的交叉極化均非常小；
[0019](4)該天線的饋電結構新穎由一個L形與一個1/4橢圓漸變形式的貼片以及一個矩形貼片構成，且饋電方式簡單。且該饋電網絡僅對天線的阻抗特性產生影響，對天線的全向特性幾乎不影響。且該天線的相對尺寸小，組成部件少，便于加工成型；且具有輻射方向圖穩定、交叉極化小等特性。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明一種刀形三頻水平極化全向天線封裝后的結構示意圖；
[0021]圖2是本發明一種刀形三頻水平極化全向天線封裝前的結構示意圖；
[0022]圖3是本發明一種刀形三頻水平極化全向天線封裝前的俯視圖；
[0023]圖4是本發明一種刀形三頻水平極化全向天線饋電部分的立體圖；
[0024]圖5是本發明一種刀形三頻水平極化全向天線的回波損耗圖；
[0025]圖6是本發明一種刀形三頻水平極化全向天線低頻段中心頻率處XOY面的輻射方向圖；
[0026]圖7是本發明一種刀形三頻水平極化全向天線中頻段中心頻率處XOY面的輻射方向圖；
[0027]圖8是本發明一種刀形三頻水平極化全向天線高頻段中心頻率處XOY面的輻射方向圖；
[0028]圖中示出:
[0029]K-天線罩，R-長方體，Fl-長邊矩形面，F2-短邊矩形面，F3-橢圓漸變形式金屬貼片，F4-矩形金屬貼片，F5-槽，S-50歐姆同軸饋電。
【具體實施方式】
[0030]下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0031]實施例
[0032]本實施例中長方體高與寬構成的面為正面或背面，長與寬構成的面為頂面或底面，長與高構成的面為左側面或右側面，其中長、寬、高的長度由長至短依次為:高、長、寬。
[0033]如圖1-圖4所示，一種刀形三頻水平極化全向天線，包括天線罩K，所述天線封裝在天線罩K內部，天線罩K為一種采用玻璃纖維增強塑料制成的流線型的刀形結構，采用流線型的刀形結構在飛機飛行的過程中可以減少風阻，所述天線包括天線輻射單元及饋電單元，所述天線輻射單元由一個正面或背面開口的長方體R構成，且天線輻射單元長方體開口面與該刀的刀背面共面，且該刀的刀背面開口，有利于輻射。
[0034]所述天線輻射單元由一個正面或背面的開口的長方體R構成，長方體單面開口，本實施例中該長方體R的材料采用金屬銅，其右側面ACEG，左側面BDH1，ABCD為長方體的正面，也即為本實施例的開口面，其中CD、DH、BD分別為刀形長方體的寬長高，其寬長高分別為 0.05 λ L-0.1 λ L、0.1 λ L-0.25 λ L、0.26 λ L-