一種應用于船聯網的高增益寬帶全向天線的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種應用于船聯網的高增益寬帶全向天線，屬于全向天線技術領域，其包括介質基板、半波振子臂、中心導帶和漸變接地板，在介質基板上表面中心導帶上分別設置與之相連的半波振子臂，任意相鄰的兩個半波振子臂振子方向相反；在介質基板下表面中心導帶上也分別設置與之相連的半波振子臂，任意相鄰的兩個半波振子臂振子方向相反；介質基板上表面中心導帶每個分別設置的半波振子臂與介質基板下表面中心導帶對應位置處分別設置的半波振子臂對稱設置，每對對稱設置的半波振子臂組成一對半波振子。本發明不僅結構簡單，加工方便，而且在同等單元數的要求下，可有效降低天線的縱向尺寸，由于半波振子構成的陣列相鄰單元對應的振子方向是相反的，很方便的解決了饋電的問題。
【專利說明】
一種應用于船聯網的高増益寬帶全向天線
技術領域
[0001]本發明屬于全向天線技術領域，具體涉及一種應用于船聯網的高增益寬帶全向天線。
【背景技術】
[0002]全向天線，即在水平方向圖上表現為360°都均勻輻射，也就是平常所說的無方向性，在垂直方向圖上表現為有一定寬度的波束，一般情況下波瓣寬度越小，增益越大。
[0003]全向天線被廣泛應用于各種通信系統中，采用全向天線可以實現大范圍的無線覆蓋。然而，在船聯網系統中，由于工作環境復雜，需要較高增益的全向天線用于信號的接收。
[0004]目前應用于船聯網的全向天線主要采用富蘭克林天線，其利用純金屬導線構成，輻射單元為半波長導線，輻射單元之間利用半波長導線繞成倒相器，上述天線雖然結構較為簡單，但天線的增益較低且帶寬較窄。
【發明內容】
[0005]發明目的:本發明的目的在于提供一種應用于船聯網的高增益寬帶全向天線，不僅結構簡單緊湊，而且加工方便。
[0006]技術方案:為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案:
[0007]—種應用于船聯網的高增益寬帶全向天線，包括介質基板、半波振子臂、中心導帶和漸變接地板，在所述的介質基板上表面設有中心導帶，該中心導帶的尾端與漸變接地板相連，在介質基板下表面也設有中心導帶，該中心導帶的尾端與介質基板下表面邊緣處相接;在所述的介質基板上表面中心導帶上分別設置與之相連的半波振子臂，任意相鄰的兩個所述的半波振子臂振子方向相反;在介質基板下表面中心導帶上也分別設置與之相連的半波振子臂，任意相鄰的兩個所述的半波振子臂振子方向相反;介質基板上表面中心導帶每個分別設置的半波振子臂與介質基板下表面中心導帶對應位置處的半波振子臂對稱設置，每對對稱設置的半波振子臂組成一對半波振子。
[0008]在所述的半波振子臂上刻蝕縫隙。
[0009]所述的漸變接地板與外設的同軸電纜連接。
[0010]所述的半波振子臂為印制在介質基板上的微帶線。
[0011]相鄰所述的每對半波振子構成的陣列單元間距為四分之一自由空間波長。
[0012]所述的介質基板上表面或下表面相鄰的半波振子臂間距為四分之一自由空間波長。
[0013]有益效果:與現有技術相比，本發明的應用于船聯網的高增益寬帶全向天線，不僅結構簡單，加工方便，而且通過利用單元分布于導帶的兩側，相鄰單元之間距僅為四分之一波長，因此天線的縱向尺寸利用率更高，在同等單元數的要求下，可有效降低天線的縱向尺寸，由于半波振子構成的陣列相鄰單元對應的振子方向是相反的，因此很方便的解決了饋電的問題。
【附圖說明】
[0014]圖1為應用于船聯網的高增益寬帶全向天線總體結構示意圖；
[0015]圖2為介質基板上表面圖；
[0016]圖3為介質基板下表面圖；
[0017]圖4為半波振子圖；
[0018]圖5為反射系數曲線圖；
[0019]圖6為水平面方向圖；
[0020]圖7為垂直面方向圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本發明。
[0022]如圖1-3所示，一種應用于船聯網的高增益寬帶全向天線，包括介質基板1、半波振子臂2、中心導帶3和漸變接地板4，在介質基板I上表面設有中心導帶3，該中心導帶3的尾端與漸變接地板4相連，漸變接地板4與外設的同軸電纜連接;在介質基板I下表面也設有中心導帶3，該中心導帶3的尾端與介質基板I下表面邊緣處相接。
[0023]在介質基板I上表面中心導帶3上分別設置與之相連的若干半波振子臂2，在介質基板I下表面中心導帶3上也分別設置與之相連的若干半波振子臂2。介質基板I上表面中心導帶3每個分支點處的半波振子臂2與介質基板I下表面中心導帶3相應分支點處的半波振子臂2對稱設置，每對對稱設置的半波振子臂2組成一對半波振子。
[0024]介質基板I上表面的任意相鄰的兩個半波振子臂2振子方向相反。介質基板I下表面的任意相鄰的兩個半波振子臂2振子方向相反。
[0025]半波振子臂2為印制在介質基板I上的微帶線，其長度近似為四分之一導波波長。
[0026]相鄰的每對半波振子構成的陣列單元間距為四分之一自由空間波長，介質基板I上表面或下表面相鄰的半波振子臂間距為四分之一自由空間波長。
[0027]如圖4所示，每對半波振子的長度為21，寬度均為W。在半波振子臂2上刻蝕長度為li，寬度為奶的縫隙。
[0028]為了便于說明各結構參數的設計過程，給定結構參數:每對半波振子的長度21=64mm，寬度W = 3.0mm，半波振子臂2上的縫隙長度Ii = 31mm，寬度wi = 1mm，介質基板I同側表面上相鄰單元的間距為30mm，介質基板I同側表面上中心導帶3同側的單元間距60mm，中心頻率f = 2GHz。選用仿真軟件如Ansoft公司的HFSS、CST公司的Microwave Stud1 CST等高頻仿真軟件，在計算機上模擬仿真得到:如圖5所示的反射系數曲線圖、圖6所示的水平面方向圖、圖7所示的垂直面方向圖。以上得到的曲線實在給定條件下獲得，若改變結構參數也可以獲得相似的曲線。
【主權項】
1.一種應用于船聯網的高增益寬帶全向天線，其特征在于:包括介質基板(I)、半波振子臂(2)、中心導帶(3)和漸變接地板(4)，在所述的介質基板(I)上表面設有中心導帶(3)，該中心導帶(3)的尾端與漸變接地板(4)相連，在介質基板(I)下表面也設有中心導帶(3)，該中心導帶(3)的尾端與介質基板(I)下表面邊緣處相接;在所述的介質基板(I)上表面中心導帶(3)的兩側均分別設置與之相連的半波振子臂(2)，任意相鄰的兩個所述的半波振子臂(2)振子方向相反;在所述的介質基板(I)下表面中心導帶(3)的兩側均分別設置與之相連的半波振子臂(2)，任意相鄰的兩個所述的半波振子臂(2)振子方向相反;介質基板(I)上表面中心導帶(3)每個分別設置的半波振子臂(2)與介質基板(I)下表面中心導帶(3)對應位置處的半波振子臂(2)對稱設置，每對對稱設置的半波振子臂(2)組成一對半波振子。2.根據權利要求1所述的應用于船聯網的高增益寬帶全向天線，其特征在于:在所述的半波振子臂(2)上刻蝕縫隙。3.根據權利要求1所述的應用于船聯網的高增益寬帶全向天線，其特征在于:所述的漸變接地板(4)與外設的同軸電纜連接。4.根據權利要求1所述的應用于船聯網的高增益寬帶全向天線，其特征在于:所述的半波振子臂(2)為印制在介質基板(I)上的微帶線。5.根據權利要求1所述的應用于船聯網的高增益寬帶全向天線，其特征在于:相鄰所述的每對半波振子構成的陣列單元間距為四分之一自由空間波長。6.根據權利要求1所述的應用于船聯網的高增益寬帶全向天線，其特征在于:所述的介質基板(I)上表面或下表面相鄰的半波振子臂(2)間距為四分之一自由空間波長。
【文檔編號】H01Q1/34GK105870608SQ201610397683
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月7日
【發明人】陸衛兵, 劉震國, 徐勇
【申請人】東南大學, 江蘇浩云航聯網絡科技有限公司