一种无人机地面车载站高增益全向天线的设计

2013-09-12陈翔宇

电子测试 2013年7期

陈翔宇王雷

（1.南京航空航天大学，江苏南京 210016；2.海军92419部队，辽宁兴城 125106）

0 引言

在无人机遥测遥控领域，全向天线应用广泛。全向天线一般有两种形式，水平极化全向天线和垂直极化全向天线[1，2]。全向天线在结构形式多样，从单极子、偶极子、螺旋天线发展到全向微带天线、十字双锥等。上述天线大多增益低或者增益高但带宽窄[1，2]。用相控阵等高增益天线360°内组成全向天线，则其不圆度和损耗较大，并且加工难度大、成本高。

为提高无人机遥测遥控的可靠性，满足无人机在远距离、仰角变化大等情况下的全空域遥测遥控。本文设计了一种用于无人机地面车载站的高增益全向天线，并给出了设计思想、实现方案和设计原理，仿真分析结果显示天线在±5°内增益达到指标设定的6dBi并且全向特性较理想。

1 天线设计

1.1 设计思想

根据天线的基本特性---垂直线极化、方向图水平面全向，选用半波对称振子（L=λ/2）作为天线单元。考虑到最大方向大于6dBi的增益要求，可用四个单元共轴排列组成天线阵来达到。从工作带宽的指标来讲，天线要求VSWR≤1.5的带宽分别为2.6%和1.67%，再对天线阵的馈电网络中进行适当匹配，完全可以达到。

方向图由式（1-1）方向图函数得到，水平面的方向图为一个圆。当单元之间的距离取1/2波长时，由公式（1-2）可以估算出方向系数约为8dB。