双对数周期天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双对数周期天线，它涉及天线技术领域。主要解决现有振子型对数周期天线尺寸大、频带内增益低、相位中心在其几何中心线上沿纵向随频率的变化而变化的问题。本实用新型专利技术采用了用Ｔ形振子做成的两副相同的Ｔ形振子型对数周期天线，该两副Ｔ形振子型对数周期天线排成一个锥体形的２元阵结构，并安装在金属接地板１６上，其上端用金属连接条（１３）和（１４）连接，用硬同轴电缆（１５）馈送信号。每副Ｔ形振子型对数周期天线均由Ｔ形振子１、２、３、４、５、６、７、介质固定板８、金属支撑架９和１０、介质支撑块１１和１２组成。本实用新型专利技术可广泛用于通信、导航、气象探测、核爆探测等领域。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天线
，具体地说是一种双对数周期天线，用于通信、导航、气象探测、核爆探测等领域。
技术介绍
作为一类频率无关天线，对数周期天线由D.H.DuHamel和D.E.Isbell在1957年提出，见D.H.DuHamel and D.E.Isbell，“BroadbandLogarithmically Periodic Antenna Structures，”IRE National ConventionRecord，pt.1，pp.119～128，1957。最典型的振子型对数周期天线发表在D.E.Isbell为作者的科技论文“Log Periodic Dipole Arrays，”IRE Trans AntennasPropagation，Vol.AP-8，pp.260～267，May 1960中，有关振子型对数周期天线的分析与设计可参阅R.L.Carrel的博士学位论文“Analysis and Design ofthe Log-Periodic Dipole Antenna，”Ph.D.Dissertation，Elec.Eng.Dept.，University of Illinois，1961，University Microfilms，Inc.，Ann Arbor，MI.几十年来，对数周期天线在实际工程中得到了广泛的应用，它已经成为天线工程中常用的宽频带天线之一，市场上已有成熟的商用产品。据C.A.Balanis，Antenna TheoryAnalysis and Design，Second EditionJohn Wiley & Sons，Inc.，1997一书中pp.559～560的介绍，商用振子型对数周期天线在225～400MHz频段内的增益只有5.5dBi。该天线的横向尺寸根据工作波长而定，工作波长越长，天线尺寸就越大。此外，该天线的相位中心不是一个固定的点，它在天线的几何中心线上沿纵向随频率的变化而变化，天线尺寸小的一端对应工作频带的高端，而天线尺寸大的一端对应工作频带的低端。现有商用振子型对数周期天线产品的这些缺陷限制了其应用范围。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种双对数周期天线，以解决现有的振子型对数周期天线存在的频带窄、增益低、天线尺寸大的问题。本技术的技术方案是这样实现的它首先按照常规的方法来设计单个振子型对数周期天线，为了解决天线横向尺寸大的问题，把其中的直线振子均变为T形结构，然后把相同的两副T形振子型对数周期天线排成一个锥体形的2元阵结构，就构成了本技术双对数周期天线。具体地说，双对数周期天线包括硬同轴电缆、金属接地板、金属连接条、两副相同的T形振子型对数周期天线。把两副相同的T形振子型对数周期天线排成一个锥体形的2元阵结构，该锥体形的2元阵结构安装在金属接地板上，其上端用金属连接条连接，用硬同轴电缆馈送信号。上述的双对数周期天线，两副相同的T形振子型对数周期天线，每副天线均由T形振子、介质固定板、金属支撑架、介质支撑块组成。每个T形振子都分成左右对称的两部分，分别安装在金属支撑架上；金属支撑架用介质固定板连接固定；介质支撑块安装在金属支撑架的下端，再将介质支撑块安装在金属接地板上，两副T形振子型对数周期天线的金属支撑架上端用金属连接条连接。本技术与现有技术相比具有如下的优点1.天线具有很宽的工作频带，相对频带宽度达到了67％；2.天线实现了高增益，频带内增益大于8.5dBi；3.天线的相位中心为一个固定点，不随频率变化；4.天线结构上实现了小型化，体积为长×宽×高＝610×580×1200mm3；5.天线达到了如下的技术指标频率范围225～400MHz； 电压驻波比≤2；增益8.5dBi；水平面3dB波瓣宽度≥55°；垂直面3dB波瓣宽度≥±25°； 极化方向垂直极化；功率容量200W(连续波)。由于本技术具有上述的优点，因此具有广泛的推广应用价值。它可应用于通信、探测等领域。所提出的宽频带、高增益、小型化天线技术可推广应用于其它频段天线的设计中。附图说明图1是本技术的结构组成示意图图2是本技术频带内的电压驻波比测试曲线图3a是本技术225MHz频点的实测E面方向图图3b是本技术225MHz频点的实测H面方向图图4a是本技术325MHz频点的实测E面方向图图4b是本技术325MHz频点的实测H面方向图图5a是本技术400MHz频点的实测E面方向图图5b是本技术400MHz频点的实测H面方向图具体实施方式参照图1，它是本技术的结构组成示意图。该天线包括金属接地板16、金属连接条13、14、硬同轴电缆15和两副相同的T形振子型对数周期天线17、18。该两副相同的T形振子型对数周期天线17和18在保持两个单元天线的振子平行的条件下，把两个单元天线短振子一端的间距，相对于长振子一端的间距缩小，而后者的间距增大，排列起来构成一个锥体形的2元阵结构。该锥体形的2元阵结构安装在金属接地板16上，其上端用金属连接条13和14连接，用硬同轴电缆15馈送信号，硬同轴电缆15的内导体与金属连接条14连接，外导体与金属连接条13连接。两副相同的T形振子型对数周期天线17和18，每副天线均由T形振子1、2、3、4、5、6、7、介质固定板8、金属支撑架9和10、介质支撑块11和12组成。每个T形振子都分成左右相同的两部分，分别安装在金属支撑架9和10上；金属支撑架9、10用介质固定板8连接固定；介质支撑块11和12分别安装在金属支撑架9、10的下端，把两个T形振子对数周期天线与金属接地板16相隔离，再将介质支撑块安装在金属接地板16上。该金属接地板利用了镜像原理，使双振子型对数周期天线的相位中心始终位于金属接地板16的中心，不随频率变化，同时明显地改善了天线的前后辐射比，提高了天线的带内增益。上述的T形振子的设计，它首先按照常规的方法来设计单个振子型对数周期天线，为了解决天线横向尺寸大的问题，把其中的直线振子均变为T形结构，每个T形振子都分别由纵臂和横臂组成，纵臂长度H和横臂长度L之比的取值范围为0.4～0.65。本技术天线频带内的增益用比较法测量的数据见表1。表1中的标准天线为标准单对数周期天线，待测天线为双对数周期天线。表1 本技术的电性能可通过如下的测试曲线和实测的E面和H面的方向图给以反映图2是本技术频带内的电压驻波比测试曲线。电压驻波比测试结果表明，天线在225～400MHz频带内电压驻波比均小于1.9；图3a和图3b分别给出了天线在225MHz频点的实测E面和H面方向图；图4a和图4b分别给出了天线在325MHz频点的实测E面和H面方向图；图5a和图5b分别给出了天线在400MHz频点的实测E面和H面方向图。从以上E面和H面辐射方向图测试结果表明，天线在频带内满足了方向图覆盖要求。权利要求1.一种双对数周期天线，包括硬同轴电缆(15)、金属接地板(16)、金属连接条(13)和(14)，其特征在于还包括用T形振子做成的两副相同的T形振子型对数周期天线(17)、(18)，该两副相同的T形振子型对数周期天线排成一个锥体形的2元阵结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双对数周期天线，包括硬同轴电缆（１５）、金属接地板（１６）、金属连接条（１３）和（１４），其特征在于还包括用Ｔ形振子做成的两副相同的Ｔ形振子型对数周期天线（１７）、（１８），该两副相同的Ｔ形振子型对数周期天线排成一个锥体形的２元阵结构，并将锥体形的２元阵结构安装在金属接地板（１６）上，其上端用金属连接条（１３）和（１４）连接，用硬同轴电缆（１５）馈送信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张福顺，焦永昌，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]