一种宽频带稳定宽波束腔振子天线制造技术

本发明专利技术公开了一种宽频带稳定宽波束腔振子天线，属于天线技术领域。该天线包括宽带十字交叉的腔振子天线、双扼流环、宽带圆极化电桥和金属反射背腔，腔振子天线通过金属支撑柱固定于金属反射背腔的正上方，金属反射背腔外底部设有宽带圆极化电桥；腔振子天线包括十字型的辐射振子片和金属匹配盘组，金属匹配盘组通过介质螺钉固定于十字型辐射振子片的上方；双扼流环通过介质支撑柱固定于金属反射背腔的上方；辐射振子片位于双扼流环内，且与双扼流环处于同于高度；多个金属隔离柱均匀排布于金属反射背腔内底部，且金属隔离柱顶部的高度低于辐射振子片的高度。本发明专利技术拓展了传统宽带天线的宽波束宽度。天线的宽波束宽度。天线的宽波束宽度。

【技术实现步骤摘要】
一种宽频带稳定宽波束腔振子天线


[0001]本专利技术涉及到天线
，特别涉及一种宽频带稳定宽波束腔振子天线。

技术介绍

[0002]在卫星定位、雷达探测、电子对抗、弹载测控等无线电通信系统中，为了确保信号传输质量和传输速率，天线往往要具备很宽的波束宽度和较宽的频带。在宽波束应用场合中，一般要求方向图的半功率波瓣宽度在频带内达到90度至110度范围以内。工程中宽波束天线结构形式包括螺旋天线、微带天线、十字振子天线、缝隙天线等，但或多或少的存在着工作带宽窄，波束宽度窄等缺点。另外由于天线的匹配带宽和轴比带宽不重合，天线的实际工作带宽往往不能满足应用需要。宽频带天线的电尺寸在倍频程内变化较大，所以其辐射方向图在整个带宽内畸变得情况比较严重，很难在宽频带内方向图波束保持稳定。
[0003]目前能实现宽频带工作的天线以下几种形式，虽然在性能上各有特点，但也存在一些不足，比如：对数周期天线可以实现宽频带，多极化，但也存在E面和H面严重不等化；相心随频率变化敏感，波束宽度不理想，结构复杂等问题，螺旋天线也可以实现宽频带，在窄带内可实现宽波束，但其仅仅能实现单圆极化，适用范围受限。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种宽频带稳定宽波束腔振子天线。该天线拓展了传统宽带天线的宽波束宽度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：
[0006]一种宽带稳定宽波束腔振子天线，包括宽带十字交叉的腔振子天线、宽带圆极化电桥和金属反射背腔，所述宽带十字交叉的腔振子天线通过金属支撑柱固定于金属反射背腔的正上方，金属反射背腔外底部设有宽带圆极化电桥；还包括双扼流环；所述宽带十字交叉的腔振子天线包括十字型的辐射振子片和金属匹配盘组，所述金属匹配盘组通过介质螺钉固定于十字型辐射振子片的上方；所述双扼流环通过介质支撑柱固定于金属反射背腔的上方；所述辐射振子片位于双扼流环内，且与双扼流环处于同于高度；多个金属隔离柱均匀排布于金属反射背腔内底部，且金属隔离柱顶部的高度低于辐射振子片的高度。
[0007]进一步的，所述辐射振子片的末端均设有与其成90
°
夹角的延伸臂，所述延伸臂的延伸方向朝于金属反射背腔。
[0008]进一步的，所述双扼流环包括环状印制板；环状印制板上设有至少两圈均匀排布的金属贴片。
[0009]进一步的，所述匹配盘组包括低频匹配盘和高频匹配盘；所述低频匹配盘位于高频匹配盘的上方，且低频匹配盘和高频匹配盘之间与高频匹配盘和辐射振子片之间均设有用于隔开的介质螺母。
[0010]进一步的，所述金属支撑柱为中空结构，其内部设有同轴馈线；所述同轴馈线一端连接辐射振子片，另一端与宽带圆极化电桥连接。
[0011]进一步的，所述双扼流环的外径等于金属反射背腔的内径。
[0012]本专利技术采取上述技术方案所产生的有益效果在于：
[0013]本专利技术通过在辐射片下折腔振子基础上,采用在天线口面横向加载双扼流环结构，纵向加载匹配盘组结构，金属反射腔内添加金属隔离柱结构，有效改善了天线的带宽和轴比性能，改善了方向图特性，实现了2倍频以上宽频带宽波束低仰角覆盖，在工作频带内增益大于0dBi的波束宽度大于132度,且带内波束稳定。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例的结构示意图；
[0015]图2为图1不含双扼流环的侧面示意图；
[0016]图3为图1中双扼流环的结构示意图；
[0017]图4为本专利技术实施例ANSOFT HFSS计算得到的电压驻波比。
[0018]图5为本专利技术实施例ANSOFT HFSS计算得到的频点1.2GHz、1.5GHz、1.7GHz、2.0GHz、2.2GHz、2.4GHz、2.5GHz的方向图。
[0019]图中：1
‑
宽带十字交叉的腔振子天线 2
‑
双扼流环 3
‑
宽带圆极化电桥 4
‑
金属隔离柱 5
‑
辐射振子片 6
‑
空心金属支撑柱 7
‑
金属发射背腔 8
‑
低频匹配盘 9
‑
高频匹配盘 10
‑
同轴馈线 11
‑
扼流环内环 12
‑
扼流环外环 13
‑
环形印制板。
具体实施方式
[0020]下面，结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]一种宽频带稳定宽波束腔振子天线装置，包括其包括宽带十字交叉的腔振子天线、双扼流环、金属隔离柱、宽带圆极化电桥，所述的辐射振子片末端有一段向下呈90度弯折，并在其顶部通过介质螺钉连接一对金属匹配盘；双扼流环内环和扼流环外环几何大小成一定的比例，双扼流环置于印制板表面，印制板呈环状，通过四个介质支撑柱支撑，高度与辐射振子片高度大致相同，辐射振子片在印制板带状镂空区域内放置；所述的金属隔离柱为金属圆柱体，一端连接腔体的底部，另外一端离辐射振子片有一定距离，且4个金属隔离柱以辐射振子片为中心，均匀分布。所述的腔体为金属圆柱腔；辐射振子片和介质支撑立柱及金属隔离柱均安装于腔体内部中心，且在高度上大于腔体高度；所述的宽带圆极化电桥置于腔体背部。
[0023]进一步的，所述的辐射振子片末端有一段向下呈90度弯折，并在其顶部通过介质螺钉连接一对金属匹配盘。
[0024]进一步的，所述的辐射振子在其顶部有其他形式中心旋转对称的盘。
[0025]进一步的，双扼流环内环和扼流环外环几何大小成一定的比例，双扼流环置于印制板表面，印制板呈环状，通过四个介质支撑柱支撑，高度与辐射振子片高度大致相同，辐射振子片在印制板带状镂空区域内放置。
[0026]进一步的，所述的双扼流环呈圆带状或其他形状，可以由单环和多环构成，以辐射
振子片为中心，均匀分布，与辐射振子片大致处于同一水平面，介质支撑柱和印制板仅用于支撑扼流环，也可以由其他介质来支撑或者敷于天线罩上。
[0027]进一步的，所述的金属隔离柱为金属圆柱体，一端连接腔体的底部，另外一端离辐射振子片有一定距离，且4个金属隔离柱以辐射振子片为中心，均匀分布。
[0028]进一步的，所述的金属隔离柱为圆柱形或其他形状，以辐射振子片为中心，均匀分布。
[0029]进一步的，所述的腔体为金属圆柱腔；辐射振子片和介质支撑立柱及金属隔离柱均安装于腔体内部中心，且在高度上大于腔体高度。
[0030]进一步的，腔体为金属圆柱腔或者有其他形式中心旋转对称的金属腔体。
[0031]进一步的，所述的宽带圆极化电桥置于腔体背部。
[0032]进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带稳定宽波束腔振子天线，包括宽带十字交叉的腔振子天线、宽带圆极化电桥和金属反射背腔，所述宽带十字交叉的腔振子天线通过金属支撑柱固定于金属反射背腔的正上方，金属反射背腔外底部设有宽带圆极化电桥；其特征在于，还包括双扼流环；所述宽带十字交叉的腔振子天线包括十字型的辐射振子片和金属匹配盘组，所述金属匹配盘组通过介质螺钉固定于十字型辐射振子片的上方；所述双扼流环通过介质支撑柱固定于金属反射背腔的上方；所述辐射振子片位于双扼流环内，且与双扼流环处于同于高度；多个金属隔离柱均匀排布于金属反射背腔内底部，且金属隔离柱顶部的高度低于辐射振子片的高度。2.根据权利要求1所述的一种宽带稳定宽波束腔振子天线，其特征在于，所述辐射振子片的末端均设有与其成90
°
夹角的延伸臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓冲，李少恩，何其洪，马剑南，蒋博，赵东贺，卢飞宇，李增科，刘桂凤，吴伟伟，汪龙溪，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：