全向圆极化天线的制作方法

1.本发明涉及卫星移动通信技术领域，尤其涉及一种全向圆极化天线。


背景技术：

2.卫星移动通信系统是指通过移动的卫星和固定的终端、固定的卫星和移动的终端或二者均移动的通信。从20世纪80年代开始，西方很多公司开始意识到未来覆盖全球、面向个人的无缝隙通信，即所谓的个人通信全球化，即5w{whoever（任何人）\wherever（任何地点）\whenever（任何时间）\ whomever（任何人） \whatever，（采用任何方式）}的巨大需求，相继发展以中、低轨道的卫星星座系统为空中转接平台的卫星移动通信系统，开展卫星移动电话、卫星直播/卫星数字音频广播、互联网接入以及高速、宽带多媒体接入等业务。
3.至上世纪90年代，已建成并投入应用的主要有：铱星(iridium)系统、globalstar系统、orbconn系统、信使系统(俄罗斯)等，而以上通讯系统均采用圆极化信号。
4.由于移动终端的便携性，会导致终端顶部无法实时正对卫星，所以需要移动终端设备的圆极化信号具有全向性。
5.目前主流的卫星通信天线存在以下缺陷和不足：天线辐射方向性太强，无法适应移动终端的各个使用场景。


技术实现要素：

6.本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种全向圆极化天线，以使圆极化呈现全向，覆盖所有方向。
7.为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种全向圆极化天线，由辐射介质单元a、辐射介质单元b、连接柱和馈电部分组成，辐射介质单元a由pcb板a和辐射面a组成，辐射面a位于pcb板a的几何中心，辐射面a由n个l型金属面和一个圆形金属面组成，n个l型金属面等角一周分布，圆形金属面位于中间并连接n个l型金属面；辐射介质单元b由pcb板b和辐射面b组成，辐射面b位于pcb板b的几何中心，辐射面b由n个反l型金属面和一个圆环形金属面组成，n个反l型金属面等角一周分布，圆环形金属面位于中间并连接n个反l型金属面；连接柱包括n个金属柱，n个金属柱分别将辐射介质单元a的n个l型金属面末端和辐射介质单元b的n个反l型金属面末端一一相连；馈电部分由芯线和屏蔽层构成，其中芯线连接辐射介质单元a，屏蔽层连接辐射介质单元b；n为正整数，且≥3。
8.进一步地，n=6。
9.本发明的有益效果为：本发明通过采取多对辐射面，每个辐射面覆盖一块区域，按等角一周均匀分布即可实现全向覆盖。
附图说明
10.图1是本发明实施例的全向圆极化天线的结构图。
11.图2是本发明实施例的全向圆极化天线的爆炸图。
12.图3是本发明实施例的辐射介质单元a的主视图。
13.图4是本发明实施例的辐射介质单元b的主视图。
14.图5是本发明实施例的全向圆极化天线的立体结构图。
15.图6是本发明实施例的全向圆极化天线回波损耗图。
16.图7是本发明实施例的全向圆极化天线的phi0
°
增益图。
17.图8是本发明实施例的全向圆极化天线的phi10
°
增益图。
18.图9是本发明实施例的全向圆极化天线的phi20
°
增益图。
19.图10是本发明实施例的全向圆极化天线的phi30
°
增益图。
20.图11是本发明实施例的全向圆极化天线的phi40
°
增益图。
21.图12是本发明实施例的全向圆极化天线的phi50
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增益图。
22.图13是本发明实施例的全向圆极化天线的phi60
°
增益图。
23.图14是本发明实施例的全向圆极化天线的phi70
°
增益图。
24.图15是本发明实施例的全向圆极化天线的phi80
°
增益图。
25.图16是本发明实施例的全向圆极化天线的phi90
°
增益图。
26.附图标号说明pcb板a1，辐射面a2，pcb板b3，辐射面b4，金属柱5，芯线6，屏蔽层7。
具体实施方式
27.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结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
28.本发明实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.另外，在本发明中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
30.请参照图1～图5，本发明实施例的全向圆极化天线由辐射介质单元a、辐射介质单元b、连接柱和馈电部分组成。
31.辐射介质单元a由pcb板a和辐射面a组成，辐射面a位于pcb板a的几何中心，辐射面a由n个l型金属面等角一周分布，中间由一个圆形金属面将n个l型金属面连接。pcb板a采用fr4板材，辐射面a采用pcb蚀刻工艺铺铜位于pcb板a的几何中心。
32.辐射介质单元b由pcb板b和辐射面b组成，辐射面b位于pcb板b的几何中心，辐射面b由n个反l型金属面等角一周分布，中间由一个圆环形金属面将n个反l型金属面连接。pcb板b采用fr4板材，辐射面b采用pcb蚀刻工艺铺铜位于pcb板b的几何中心。
33.本发明的辐射介质单元a和辐射介质单元b呈上下镜像结构，都参与辐射，本发明在上下方向的一致性和轴比的一致性更佳，请参照图6～图16。
34.连接柱包括n个金属柱，n个金属柱分别将辐射介质单元a的n个l型金属面末端和辐射介质单元b的n个反l型金属面末端一一相连。
35.馈电部分由芯线和屏蔽层构成，其中芯线连接辐射介质单元a，屏蔽层连接辐射介
质单元b。
36.n为正整数，且≥3。n优选为6。
37.作为一种实施方式，辐射介质单元a和b可以上下对调，可以改变天线的圆极化旋向，如以上实施例中为右旋圆极化，如果辐射介质单元a和b对调，则为左旋圆极化。即，馈电部分的芯线连接辐射介质单元b，屏蔽层连接辐射介质单元a。
38.本发明的工作原理为：辐射介质单元a中的l型金属面加上连接柱以及辐射介质单元b中的反l型金属面构成所需频率的1/2波长进行辐射；而多对l型金属面可以使得圆极化呈现全向，覆盖所有方向。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。


技术特征：
1.一种全向圆极化天线，其特征在于，由辐射介质单元a、辐射介质单元b、连接柱和馈电部分组成，辐射介质单元a由pcb板a和辐射面a组成，辐射面a位于pcb板a的几何中心，辐射面a由n个l型金属面和一个圆形金属面组成，n个l型金属面等角一周分布，圆形金属面位于中间并连接n个l型金属面；辐射介质单元b由pcb板b和辐射面b组成，辐射面b位于pcb板b的几何中心，辐射面b由n个反l型金属面和一个圆环形金属面组成，n个反l型金属面等角一周分布，圆环形金属面位于中间并连接n个反l型金属面；连接柱包括n个金属柱，n个金属柱分别将辐射介质单元a的n个l型金属面末端和辐射介质单元b的n个反l型金属面末端一一相连；馈电部分由芯线和屏蔽层构成，其中芯线连接辐射介质单元a，屏蔽层连接辐射介质单元b；n为正整数，且≥3。2.如权利要求1所述的全向圆极化天线，其特征在于，n=6。

技术总结
本发明实施例公开了一种全向圆极化天线，由辐射介质单元A、辐射介质单元B、连接柱和馈电部分组成，辐射介质单元A由PCB板A和辐射面A组成，辐射面A由N个L型金属面等角一周分布，中间由一个圆形金属面将N个L型金属面连接；辐射介质单元B由PCB板B和辐射面B组成，辐射面B由N个反L型金属面等角一周分布，中间由一个圆环形金属面将N个反L型金属面连接；连接柱包括N个金属柱，分别将L型金属面末端和N个反L型末端一一相连；馈电部分由芯线和屏蔽层构成，其中芯线连接辐射介质单元A，屏蔽层连接辐射介质单元B。本发明通过采取多对辐射面，每个辐射面覆盖一块区域，按等角一周均匀分布即可实现全向覆盖。全向覆盖。全向覆盖。


技术研发人员：孙中亮 王金燕 黄嘉铖 占兆昕
受保护的技术使用者：深圳华大北斗科技股份有限公司
技术研发日：2022.05.17
技术公布日：2022/6/17