實(shí)施例中，當(dāng)同樣具有上述數(shù)量的單極子輻射體時(shí)，還可以按照直線型對安裝點(diǎn)進(jìn)行選擇，從而實(shí)現(xiàn)如圖3所示的形式，各單極子輻射體形成一排。與上述圖2所示實(shí)施例相不同，在圖3中采用了 6個(gè)單極子輻射體的排列，當(dāng)然，該直線型排列同樣可用于3個(gè)或4個(gè)或其他數(shù)量的單極子輻射體的排列。
[0032]進(jìn)一步，在另一種實(shí)施例中，超過3個(gè)的各單極子輻射體可以通過選擇具有圓形空間關(guān)系的安裝點(diǎn)進(jìn)行安裝，從而將各單極子輻射體的安裝點(diǎn)排列至于圓周之上。
[0033]對于上述實(shí)施例的一種優(yōu)選方式，在選擇各安裝點(diǎn)時(shí)，可將相鄰的2個(gè)安裝點(diǎn)間的間距設(shè)置為小于一個(gè)發(fā)射或接收信號的波長λ的距離，且可根據(jù)增益要求調(diào)整陣元間距。并且，可按照單極子輻射體的長度L與波長λ滿足L= λ/4的關(guān)系，選擇單極子輻射體的長度，進(jìn)而選在天線陣的應(yīng)用頻率。
[0034]在具體安裝上述各實(shí)施例所述的單極子陣天線時(shí)，可利用一安裝機(jī)構(gòu)4來實(shí)現(xiàn)對全部單極子輻射體的共面安裝，各單極子輻射體同樣可選擇與安裝機(jī)構(gòu)4的安裝面之間的夾角來調(diào)節(jié)天線陣的特性。特別地，該單極子陣天線特別適用于對天線包絡(luò)有特殊要求的場合，通過調(diào)節(jié)單極子輻射體與安裝面的夾角，可以調(diào)整天線水平或垂直方向所占空間體積，進(jìn)而將天線的包絡(luò)限制在所要求的范圍內(nèi)，上述單極子輻射體與安裝面所呈夾角不限定于90度。
[0035]在利用多個(gè)單極子輻射體組成單極子陣天線后，還可為每一個(gè)單極子輻射體配置一反射面5。進(jìn)而可設(shè)置各反射面5與對應(yīng)的單極子輻射體間的夾角角度，從而設(shè)定不同的天線陣特性。當(dāng)然，作為本實(shí)施例的另一種形式，該反射面還可以為一個(gè)整體，并實(shí)現(xiàn)將反射面相應(yīng)部分與各不同的單極子輻射體相對應(yīng)，在反射面的形狀上可選擇拋物面形反射器、矩形反射器等，也可借助于安裝平臺及相關(guān)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)天線反射器的功能，這樣可以不用單獨(dú)設(shè)計(jì)反射器，有利于減輕單極子陣天線的重量。
[0036]多個(gè)單極子輻射體組陣的方式有利于形成多個(gè)相對獨(dú)立的覆蓋區(qū)域，如圖5所示為4個(gè)單極子輻射體組陣形成兩個(gè)增益大于0的連續(xù)覆蓋區(qū)域。此外，當(dāng)控制其中幾個(gè)輻射體工作時(shí)，或某些輻射體不能正常工作時(shí)，可保證其中某個(gè)覆蓋區(qū)域的性能不受太大的影響，如圖6所示為4個(gè)單極子天線陣矩形組陣方式中，與反射面5同側(cè)的兩個(gè)相鄰單極子輻射體正常工作時(shí)的地面工作區(qū)投影(UV坐標(biāo)系)。
[0037]如下，進(jìn)一步給出采用上述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種工作于VHF頻段的單極子陣天線，在該單極子陣天線中，采用4個(gè)單極子輻射體。
[0038]該單極子陣天線的目標(biāo)參數(shù)如下:
[0039]a.極化方式:垂直線極化；
[0040]b.增益要求:軸向增益大于3dBi ；
[0041]c.波束寬度:要求形成扁狀波束，在地面形成形的細(xì)長條波束覆蓋；
[0042]d.天線重量:< lKgo
[0043]進(jìn)一步的，要求該VHF頻段的單極子陣天線在地面形成“c?”形的細(xì)長條波束。在安裝時(shí)，4個(gè)單極子天線布置于安裝平臺4角，借助天線反射面進(jìn)行波束賦形，如圖4所示。
[0044]單極子輻射體長度為420mm，為減輕重量，采用金屬管結(jié)構(gòu)，其內(nèi)徑為15mm，外徑為25mm。與天線安裝平臺成45°角，平行于天線反射面。
[0045]其電性能測試結(jié)果如下:
[0046]a)垂直線極化增益(包含高頻連接器的插入損耗，和天線安裝平臺、反射面的影響)
[0047]彡4dBi(俯仰角-72°?-17°，17°?72°，方位角0°?360° );地面工作區(qū)投影見圖5所示；
[0048]b)外包絡(luò)尺寸(mm):Φ90_Χ 420mm;
[0049]c)重量:單個(gè)天線200g (包含支撐結(jié)構(gòu)和接插件)，總重800g。
[0050]通過上述配置，可使得該VHF頻段的單極子陣天線具有高增益、“c?”形的細(xì)長條波束賦形的特性。
[0051 ] 本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單極子陣天線，其特征在于包括，多個(gè)單極子輻射體，每個(gè)所述單極子輻射體具有一安裝端，多個(gè)所述單極子輻射體的安裝端共面安裝，各所述單極子輻射體的安裝端具有預(yù)設(shè)的空間關(guān)系，且各所述單極子輻射體與多個(gè)所述安裝端的面呈90度或非90度夾角。2.如權(quán)利要求1所述單極子陣天線，其特征在于:所述空間關(guān)系為多邊形。3.如權(quán)利要求2所述單極子陣天線，其特征在于:所述多邊形為矩形，所述單極子輻射體的數(shù)量為4，各所述單極子輻射體的安裝端可為矩形的頂點(diǎn)或矩形各邊的中點(diǎn)。4.如權(quán)利要求1所述單極子陣天線，其特征在于:所述空間關(guān)系為直線。5.如權(quán)利要求4所述單極子陣天線，其特征在于:所述單極子輻射體的數(shù)量為6，各所述單極子輻射體的安裝端在一條直線上。6.如權(quán)利要求1所述單極子陣天線，其特征在于:所述空間關(guān)系為圓形。7.如權(quán)利要求1至6之一所述單極子陣天線，其特征在于:所述單極子輻射體的長度等于發(fā)射或接收信號波長的1/4。8.如權(quán)利要求1至6之一所述單極子陣天線，其特征在于:相鄰的所述單極子輻射體的間距小于一個(gè)發(fā)送或接收信號的波長。9.一種單極子陣天線，其特征在于包括，4個(gè)單極子輻射體，具有一安裝面的安裝機(jī)構(gòu)，每個(gè)所述單極子輻射體安裝于所述安裝面上，且各所述單極子輻射體與所述安裝面呈90度或非90度夾角，4個(gè)所述單極子輻射體在所述安裝面上的安裝位置具有四邊形頂點(diǎn)間的空間關(guān)系。10.如權(quán)利要求9所述單極子陣天線，其特征在于還包括，反射面，各所述反射面與所述單極子輻射體間具有預(yù)定的夾角。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單極子陣天線，包括，多個(gè)單極子輻射體，每個(gè)所述單極子輻射體具有一安裝端，多個(gè)所述單極子輻射體的安裝端共面安裝，各所述單極子輻射體的安裝端具有預(yù)設(shè)的空間關(guān)系，且各所述單極子輻射體與多個(gè)所述安裝端的面呈90度或非90度夾角。采用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的天線陣具有體積小、增益大、波束寬度窄等特點(diǎn)，特別適合對天線的體積、重量和波束寬度有嚴(yán)格要求的系統(tǒng)的應(yīng)用。
【IPC分類】H01Q1/12, H01Q1/36, H01Q19/10, H01Q21/00
【公開號】CN105305032
【申請?zhí)枴緾N201410310758
【發(fā)明人】宋果林, 陳星 , 劉振哲, 劉民偉, 鄒光南, 王艷峰, 石云
【申請人】航天恒星科技有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2014年7月1日