[发明专利]一种具有防雷功能的高功率宽波束圆极化天线

说明书

本发明涉及一种具有防雷功能的高功率宽波束圆极化天线，其包括天线罩、金属底板、带线功分网络组件、介质支柱、天线辐射体、天线连接器和避雷针；带线功分网络组件安装于金属底板的顶面；介质支柱安装于带线功分网络组件的顶面；天线辐射体成螺旋状缠绕于介质支柱的圆周面上；天线辐射体的底部与带线功分网络组件焊接，天线辐射体的顶部固定在介质支柱的顶部；天线连接器安装于金属底板的底面，其内芯与带线功分网络组件焊接；避雷针的一端穿过介质支柱的轴心与金属底板匹配连接，避雷针的另一端穿过天线罩并向天线罩外侧伸出。本发明能同时实现防雷电、大功率容量、宽波束、圆极化的辐射特性，适用于机场地面站的飞机通信。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种具有防雷功能的高功率宽波束圆极化天线。

背景技术

圆极化天线(CP)尤其是在低频的时候，具有法拉第效应小，链路可靠性高，对多径失真的抗扰性更好，与任意线极化天线通信的效率特别高的优点。对于安装在机场地面站用于飞机通信的天线系统，由于飞机可以从任何方向朝天线飞行，因此宽波束的圆极化天线应用尤其广泛。对于远程通信，要求天线能够进行大功率传输，并且要安装在较高的位置。然而，大功率天线需要特殊的带状线来设计馈电网络，而安装在高处的天线又容易受到雷击。为了防雷，需要在天线上安装避雷设备，传统的天线形式天线性能受避雷针的影响很大，很难实现宽波束特性。

发明内容

针对上述背景技术中存在的问题，本发明提出了一种结构设计简单、合理，能同时实现防雷电、大功率容量、宽波束、圆极化的辐射特性，适用于机场地面站的飞机通信的具有防雷功能的高功率宽波束圆极化天线。

本发明的技术方案如下：

上述的具有防雷功能的高功率宽波束圆极化天线，包括天线罩及匹配安装于所述天线罩一端的金属底板；所述天线还包括带线功分网络组件、介质支柱、天线辐射体、天线连接器和避雷针；所述带线功分网络组件匹配安装于所述金属底板的顶面；所述介质支柱匹配安装于所述带线功分网络组件的顶面；所述天线辐射体采用螺旋线，其成螺旋状缠绕于所述介质支柱的圆周面上；所述天线辐射体的底部与所述带线功分网络组件焊接，所述天线辐射体的顶部固定在所述介质支柱的顶部；所述天线连接器匹配安装于所述金属底板的底面，其内芯与所述带线功分网络组件焊接；所述避雷针的一端穿过所述介质支柱的轴心与所述金属底板匹配连接，所述避雷针的另一端穿过所述天线罩并向所述天线罩外侧伸出。

所述具有防雷功能的高功率宽波束圆极化天线，其中：所述带线功分网络组件包括下金属压板、下介质基板、功分馈电网络、上介质基板和上金属压板；所述下金属压板匹配叠加固定于所述金属底板的顶面；所述下介质基板匹配叠加固定于所述下金属压板的顶面；所述功分馈电网络内嵌于所述下介质基板的顶面；所述功分馈电网络具有馈电网络输入端口和馈电网络输出端口；所述上介质基板匹配叠加固定于所述下介质基板的顶面并将所述功分馈电网络完全覆盖；所述上金属压板匹配叠加固定于所述上介质基板的顶面。

所述具有防雷功能的高功率宽波束圆极化天线，其中：所述天线连接器的内芯与所述馈电网络输入端口焊接在一起。

所述具有防雷功能的高功率宽波束圆极化天线，其中：所述介质支柱匹配安装于所述上金属压板的顶面中部，其圆周面按照螺旋线缠绕轨迹开设有导线槽；所述天线辐射体采用螺旋线且匹配嵌设于所述导线槽内，所述天线辐射体的底部与所述功馈电网络输出端口焊接。

所述具有防雷功能的高功率宽波束圆极化天线，其中：所述螺旋线采用直径2mm的紫铜线缠绕而成，螺旋线为0.9圈，高度为106mm时确保天线获得良好的宽波束圆极化性能；增加底部0.25圈螺旋线直径增加到6mm进行阻抗匹配，确保整个天线阻抗匹配以及螺旋天线的辐射效率。

所述具有防雷功能的高功率宽波束圆极化天线，其中：所述功分馈电网络采用0.5mm厚的铜带。

所述具有防雷功能的高功率宽波束圆极化天线，其中：所述馈电网络输出端口的阻抗为80Ω。