一种弓形弯折小型化对数周期天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种弓形弯折小型化对数周期天线，涉及定向宽频带天线结构领域；包括介质板和两个天线振子，两个天线振子均包括振子主体和振子臂，振子主体的两侧延长度方向设置有互生状的振子臂，振子臂的长度及宽度由振子主体的底端至顶端逐个递减，从振子主体的底端至顶端振子臂之间的间距逐个递减，一个天线振子设置在介质板的正面，另一个天线振子沿振子主体的中轴旋转180°，设置于介质板的背面；振子臂为弓形结构；本实用新型专利技术解决了传统对数周期天线重量重、尺寸大等缺点，可应用手持无线电监测测向设备中；本实用新型专利技术与传统对数周期天线相比，具有结构简单、带宽较宽、重量轻、尺寸小，易于集成以及批量生产的优点。

A Miniaturized Logarithmic Periodic Antenna with Arch Bend

【技术实现步骤摘要】
一种弓形弯折小型化对数周期天线
本技术涉及定向宽频带天线结构领域，尤其涉及一种弓形弯折小型化对数周期天线。
技术介绍
对数周期天线作为一种结构简单、性能优良、成本低廉的超宽带天线，可以在很宽的频带内获得几乎不变的阻抗、方向图以及增益，在短波、超短波和微波波段得到了广泛的应用。在日常生活中，对数周期天线通常用于室内分布和电梯信号覆盖。在军事领域，对数周期天线大量装载在舰船以及战机上，而且由于宽带特性，该种天线也被广泛应用于雷达以及军事侦察通信系统中。此外，对数周期天线在手持无线电监测测向设备中也得到了应用。传统的对数周期天线由空气集合线和圆柱振子组成，具有重量重、尺寸大等缺点。所以有学者就提出了基与介质板加载的微带对数周期天线的设计方法。相比于传统的对数周期天线，微带对数周期天线具有重量轻、体积小、易于加载、制作精度高以及稳定性好的优点。然而，由于对数周期天线的最长辐射振子的长度与最低工作频率的半波长相比拟，所以在一些空间受限的场合或隐蔽式无线电监测系统中，传统对数周期天线的应用就受到了限制，这就要求对对数周期天线进行小型化。到目前为止，主要的小型化方法有顶端加载、单元弯折、电容加载以及分形等。其中，分形结构具有空间填充以及自相似形性两个主要的特点，能够有效地减缩天线的尺寸。
技术实现思路
本技术克服现有技术存在的不足，采用微带弓形分形的方法，有效的减小了天线的尺寸，而且具有宽频带、高增益的特点，有效解决了传统对数周期天线尺寸大的缺点，可应用于手持无线电监测测向设备中。本技术是通过如下技术方案实现的。一种弓形弯折小型化对数周期天线，包括介质板和两个天线振子，所述的两个天线振子均包括振子主体和振子臂，所述的振子主体的两侧延长度方向设置有互生状的振子臂，振子臂的长度及宽度由振子主体的底端至顶端逐个递减，从振子主体的底端至顶端振子臂之间的间距逐个递减，振子臂与所述振子主体呈一体结构；一个天线振子设置在所述介质板的正面，另一个天线振子沿振子主体的中轴旋转180°，设置于所述介质板的背面；所述天线振子的振子主体的顶端设有馈电孔；所述的振子臂为弓形。进一步的，所述的振子臂是由1个短矩形臂和5个长矩形臂组成的弓形结构。进一步的，所述的天线振子包括25个振子臂，所述的振子臂长度及宽度由振子主体的底端至顶端按0.88的比例因子依次逐个递减。进一步的，所述的振子主体由集合线组成，所述的集合线为平行双集合线。进一步的，所述的天线振子的振子主体的底端设有短路线。本技术相对于现有技术所产生的有益效果为。本技术提出基于弓形弯折的小型化对数周期天线，解决了传统对数周期天线重量重、尺寸大等缺点，可应用手持无线电监测测向设备中。本技术与传统对数周期天线相比，具有结构简单、带宽较宽、重量轻、尺寸小，易于集成以及批量生产的优点。附图说明图1为本技术弓形弯折小型化对数周期天线结构示意图。图2为本技术弓形弯折小型化对数周期天线振子臂结构示意图。图3为本技术弓形弯折小型化对数周期天线介质板上表面示意图。图4为本技术弓形弯折小型化对数周期天线介质板下表面示意图。图5为本技术弓形弯折小型化对数周期天线的回波损耗曲线。图6为本技术弓形弯折小型化对数周期天线的频率增益曲线。图7为本技术弓形弯折小型化对数周期天线的E面辐射方向图。图8为本技术弓形弯折小型化对数周期天线的H面辐射方向图。其中，1为介质板，2为振子臂，3为振子主体，4为短路线，6为馈电孔，201为短矩形臂，202为长矩形臂。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。下面结合实施例及附图详细说明本技术的技术方案，但保护范围不被此限制。如图1-图4所示，本技术弓形弯折小型化对数周期天线，包括一层介质板1，介质板1材质为FR-4，介电常数为4.2，厚度为1.6mm；在介质板1上下表面分别附着有一个天线振子，天线振子包括振子主体3和25个振子臂2，这些振子臂2均为理想导体PEC；振子主体3的两侧延长度方向设置有互生状的振子臂2，振子臂2的长度及宽度由振子主体3的底端至顶端按0.88的比例因子依次逐个递减。从振子主体3的底端至顶端振子臂2之间的间距逐个递减，振子臂2之间的最大的间距为32mm，往后振子臂2之间的间距按0.88的比例依次缩减。振子臂2与所述振子主体3呈一体结构；一个天线振子附着在介质板1的正面，另一个天线振子沿振子主体3的中轴旋转180°，附着于介质板1的背面。振子臂2为弓形结构，每个振子臂2均由1个短矩形臂201和5个长矩形臂202组成，短矩形臂201为20*6mm的矩形，长矩形臂202为21*6mm的矩形，相邻两个矩形臂交接处均为90°角。介质板1上表面的振子主体3为集合线，是理想电导体PEC，集合线尺寸为263*3.06mm的平行双集合线。天线振子的振子主体3的顶端设有馈电孔6，采用同轴馈电。天线振子的振子主体3的底端设有短路线4，短路线4是一个半径为1mm，高度为1.6mm的PEC圆柱体，用来作为天线的短路线。为了获得最佳增益以及辐射方向性，需要选取合适的比例因子和间距因子，最终选取比例因子为0.88，间距因子为0.16。天线的辐射臂一共有25对。如图5-图8所示，该实例中，FR-4介质板1的厚度为1.6mm，介电常数为4.4。通过加载介质板后，天线工作在0.7至7GHz。为了实现较好的阻抗匹配，采用平行双集合线的宽度为3.06mm。为了获得良好的增益以及辐射特性，间距因子和比例因子分别选取为0.09和0.88。为了实现天线的小型化，采用弓形弯折的方法对振子实现尺寸减缩，振子结构如附图2所示。此外，天线采用了同轴馈电以及一个底面半径1mm、高度1.6mm的短路结构。最终，相比于工作在0.7至7GHz的传统对数周期天线，弓形弯折的小型化对数周期天线在横向尺寸减少了37.7%，纵向尺寸减小了50%，平均增益在5dBi，而且具有良好的辐射特性。以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术所做的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施方式仅限于此，对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本技术由所提交的权利要求书确定专利保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弓形弯折小型化对数周期天线，其特征在于，包括介质板和两个天线振子，所述的两个天线振子均包括振子主体和振子臂，所述的振子主体的两侧延长度方向设置有互生状的振子臂，振子臂的长度及宽度由振子主体的底端至顶端逐个递减，从振子主体的底端至顶端振子臂之间的间距逐个递减，振子臂与所述振子主体呈一体结构；一个天线振子设置在所述介质板的正面，另一个天线振子沿振子主体的中轴旋转180°，设置于所述介质板的背面；所述天线振子的振子主体的顶端设有馈电孔；所述的振子臂为弓形。

【技术特征摘要】
1.一种弓形弯折小型化对数周期天线，其特征在于，包括介质板和两个天线振子，所述的两个天线振子均包括振子主体和振子臂，所述的振子主体的两侧延长度方向设置有互生状的振子臂，振子臂的长度及宽度由振子主体的底端至顶端逐个递减，从振子主体的底端至顶端振子臂之间的间距逐个递减，振子臂与所述振子主体呈一体结构；一个天线振子设置在所述介质板的正面，另一个天线振子沿振子主体的中轴旋转180°，设置于所述介质板的背面；所述天线振子的振子主体的顶端设有馈电孔；所述的振子臂为弓形。2.根据权利要求1所述的一种弓形弯折小...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晶晶，李峥嵘，龚力波，黎鹏，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：新型
国别省市：云南,53