一种中短波段船用小型天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102270778A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102270778A(43)申请公布日2011.12.07(21)申请号201010282565.5(22)申请日2010.09.16(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人刘洋赵琳焦健孙丽丽(51)Int.Cl.H01Q1/34(2006.01)H01Q1/38(2006.01)H01Q1/48(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种中短波段船用小型天线(57)摘要本发明公开了一种中短波段船用小型天线。包括电介质层、导线层、同轴馈电线、接地板四个组成部分；所述导线层为平面结构，敷刻于电介质层上表面，由多条首尾相连的弯曲导线段组成，所述导线段基于两片六阶Hilbert分形结构，其导线末端由一截短导线连接；天线垂直安装于接地板上表面，接地板几何中心处开孔，同轴馈电线经由接地板开孔与天线相连接。实验数据表明，该天线样机能够工作在2～8MHz的中短波段，具有体积小，宽频带，低轮廓，全向性，适合船用的特点。本发明不仅可用于海上无线电导航系统，也可推广至其他相关系统中。CN10278ACCNN110227077802270787A权利要求书1/1页1.一种中短波段船用小型天线，包括电介质层、导线层、同轴馈电线、接地板四个组成部分；其特征是：所述导线层为平面结构，敷刻于电介质层上表面，由多条首尾相连的弯曲导线段组成，所述导线段基于两片六阶Hilbert分形结构，其导线末端由一截短导线连接；天线垂直安装于接地板上表面，接地板几何中心处开孔，同轴馈电线经由接地板开孔与天线相连接。2.根据权利要求1所述的一种中短波段船用小型天线，其特征是：所述导线层导线角点位置设置为直角。3.根据权利要求2所述的一种中短波段船用小型天线，其特征是：所述导线层在电介质层上的覆盖面为矩形，该覆盖面边长等于导线层边长，以此组成辐射天线元件。4.根据权利要求3所述的一种中短波段船用小型天线，其特征是：所述天线导线层边长26cm，宽13cm，导线段宽度约1mm。5.根据权利要求4所述的一种中短波段船用小型天线，其特征是：天线导线段材质为铜箔，在导线段上镀有锡层。6.根据权利要求5所述的一种中短波段船用小型天线，其特征是：所述天线电介质层材质为聚四氟乙烯板状结构，其边长大于导线层边长2mm，电介质层厚度1mm；7.根据权利要求6所述的一种中短波段船用小型天线，其特征是：所述天线接地板为铜板结构，接地板厚度3mm。8.根据权利要求7所述的一种中短波段船用小型天线，其特征是：所述天线由同轴线馈电，馈电接口为SMA头，馈电线阻抗50欧姆，其具体馈电位置为天线导线层底部几何中心处。2CCNN110227077802270787A说明书1/4页一种中短波段船用小型天线技术领域[0001]本发明涉及一种天线。具体地说是一种小型化的偶极子天线。背景技术[0002]海上无线电导航系统基于扩频体制，装备于舰船，工作在中短波段，利用地波进行测距定位，作为星基无线电导航系统的有效补充，该系统具有定位精度高、抗干扰能力强、工作范围大、保密性好、安全可靠的特点，市场前景十分广阔。[0003]在海上无线电导航系统中，天线作为系统中的重要组成元件，决定了系统的集成度、定位精度以及工作范围，是保证系统能够安全稳定工作的基础。目前海上无线电导航系统接收设备普遍以大型鞭天线为主，属磁天线范畴。根据磁天线理论，为保证天线性能，其设计高度应不低于信号波长的十分之一。由于中短波段信号波长大，通常达到百米量级，因此系统天线高度往往不低于3米。天线尺寸大，难于安装及维护是影响系统接收设备集成度的重要问题。因此，中短波段船用小型接收天线成为了系统设计中的技术难点。[0004]天线小型化技术始终是天线研究领域的一个重要课题，如磁天线技术、弯折线天线、螺旋天线、微带天线以及2005年刚刚问世的左手介质天线等等。然而，在中短波段船用小型天线设计领域，上述若干天线小型化手段均存在有这样或那样的不足。如磁天线存在退磁、易破碎等缺点；螺旋天线小型化程度低，难以满足中短波段天线设计要求；左手介质在中短波段不存在，因此无法进行中短波左手介质天线设计等等。[0005]为此，2008年，东南大学的王志功教授、王科平博士所在课题组设计了一款基于弯折线及Hilbert分形结构的中短波段宽带小型接收天线，并撰写了学术论文“一种有限空间内中短波段宽带接收天线设计”一文，发表于《电波科学学报》中。然而，该文献所设计天线随能够工作在中短波段，且具有宽频带特点，但天线具有强方向性特点，不利于舰船上信号的全向接收与辐射。发明内容[0