一种宽带大功率反射振子及实现方法技术

本发明专利技术公开了一种宽带大功率反射振子及实现方法，属于电磁场与微波技术领域，包括辐射振子、反射器、插座、激励短路块和内嵌式阻抗调和段，以及在辐射振子两臂间设置有介质加载块；电磁信号从插座输入，通过内嵌式阻抗调和段后，由激励短路块的短路作用在设有介质加载块的辐射振子上激励起高频振荡电流，辐射振子向外辐射电磁波；其中一部分电磁波直接向外部空间辐射，另一部分电磁波先激励起射频电流，再向外部空间辐射电磁波，两部分电磁波在外部空间矢量叠加，形成定向辐射。本发明专利技术满足小型电子设备对宽带宽波束天线的小型化要求；提升功率容量；在3：1带宽内避免幅度方向图出现波束严重畸变；满足高温、高强度振动等恶劣环境的使用需求。的使用需求。的使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带大功率反射振子及实现方法


[0001]本专利技术涉及电磁场与微波
，更为具体的，涉及一种宽带大功率反射振子及实现方法。

技术介绍

[0002]反射型宽带振子主要有反射型开放式套筒振子和反射型蝴蝶结振子两类。反射型开放套筒振子的带宽一般在2：1左右，最大缺点是无法适应高强度振动环境。反射型蝴蝶结振子的带宽一般在2：1以上，最大缺点是交叉极化重，抗强振能力弱。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种宽带大功率反射振子及实现方法，满足小型电子设备对宽带宽波束天线的小型化要求；提升功率容量；在3：1带宽内避免幅度方向图出现波束严重畸变；满足高温、高强度振动等恶劣环境的使用需求。
[0004]本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
[0005]一种宽带大功率反射振子，包括辐射振子、反射器、插座、激励短路块和内嵌式阻抗调和段，以及在辐射振子两臂间设置有介质加载块；
[0006]电磁信号从插座输入，通过内嵌式阻抗调和段后，由激励短路块的短路作用在设有介质加载块的辐射振子上激励起高频振荡电流，辐射振子向外辐射电磁波；其中一部分电磁波直接向外部空间辐射，另一部分电磁波先激励起射频电流，再向外部空间辐射电磁波，两部分电磁波在外部空间矢量叠加，形成定向辐射。
[0007]进一步地，包括平衡器，平衡器的作用是抑制射频电流，保证辐射振子两臂上的射频电流等幅反相。
[0008]进一步地，所述辐射振子、反射器和平衡器采用一体化结构，整体构成一个零件。
[0009]进一步地，包括介质支撑块，所述介质支撑块与介质加载块连接。
[0010]进一步地，包括分布式电容耦合缝，所述分布式电容耦合缝设在在辐射振子末端和反射器末端之间。
[0011]进一步地，所述辐射振子的末端与反射器的末端之间的耦合缝间距控制在0.01～0.05个低频端波长。
[0012]进一步地，所述辐射振子的长度控制在0.3～0.35个低频端波长。
[0013]进一步地，所述介质加载块和介质支撑块的材料均选用耐温300℃以上且损耗正切在0.01以下的介质材料。
[0014]进一步地，所述介质材料包括增强型硅基磷酸盐。
[0015]一种如上任一所述宽带大功率反射振子的实现方法，包括步骤：
[0016]通过对辐射振子长度及与反射器间距的控制使方向图带宽展宽到3：1以上。
[0017]本专利技术的有益效果包括：
[0018]本专利技术实施例中，通过辐射振子长度及与反射器间距的控制能够使方向图带宽展
宽到3：1以上。
[0019]本专利技术实施例中，去除传统双板线平衡器短路调节片，增加内嵌式阻抗调和段，并在辐射振子两臂间增加介质加载块，采用介质加载片、耦合缝和阻抗调和段使辐射振子阻抗频率特性平缓，将驻波系数(优于3)带宽展宽到3：1以上。
[0020]本专利技术实施例中，辐射振子、反射器和双板线平衡器结构一体化以及介质加载片与介质支撑块的辅助固定作用使其能够适应高强度振动与冲击环境。
[0021]本专利技术实施例中，所有介质材料按照使用环境选用相应的耐高温低损耗介质材料(一般选取耐温300℃以上且损耗正切在0.01以下的介质材料)，能够适应相应的高温环境。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术振子的基本原理结构示意图；
[0024]图2为本专利技术振子的驻波系数；
[0025]图3为本专利技术振子的辐射方向图[F1]，实线：E面；点划线：H面；
[0026]图4为本专利技术振子的辐射方向图[F0]，实线：E面；H面；
[0027]图5为本专利技术振子的辐射方向图[F2]，实线：E面；H面；
[0028]图6为本专利技术振子的轴向增益；
[0029]图7为本专利技术振子的大功率输入时的场分布[F2，1000W]示意图；
[0030]图中，1
‑
辐射振子，2
‑
平衡器，3
‑
反射器，4
‑
内嵌式阻抗调和段，5
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介质加载块，6
‑
插座，7
‑
激励短路块，8
‑
介质支撑块，9
‑
分布电容耦合缝。
具体实施方式
[0031]本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
[0032]下面根据附图1～图7，对本专利技术的技术构思、解决的技术问题、工作原理、工作过程和有益效果作进一步详细、充分地说明。
[0033]本专利技术旨在解决背景中问题，提供一种宽带大功率反射振子，主要工作原理为：电磁信号从插座输入，通过内嵌式阻抗调和段后，由激励短路块的短路作用在介质加载辐射振子上激励起高频振荡电流，辐射振子向外辐射电磁波。一部分电磁波直接向外部空间辐射，另一部分电磁波在反射振子上激励起射频电流，反射振子向外部空间辐射电磁波。两部分电磁波在外部空间矢量叠加，形成定向辐射。平衡器的作用是抑制射频电流，保证辐射振子两臂上的射频电流等幅反相。
[0034]采用本专利技术实现的3：1带宽实例，驻波系数带宽(驻波系数优于3.0)达到3：1以上。在3：1(F2：F1)工作带宽范围内，辐射方向图对称。典型性能见图2～图6所示。图7为高频端1000W输入的场分布情况。(F1：频率低端；F0：中心频率；F2：频率高端；介质材料：增强型硅基磷酸盐)。
[0035]实施例1
[0036]一种宽带大功率反射振子，包括辐射振子1、反射器3、插座6、激励短路块7和内嵌式阻抗调和段4，以及在辐射振子1两臂间设置有介质加载块5；
[0037]电磁信号从插座6输入，通过内嵌式阻抗调和段4后，由激励短路块7的短路作用在设有介质加载块5的辐射振子1上激励起高频振荡电流，辐射振子1向外辐射电磁波；其中一部分电磁波直接向外部空间辐射，另一部分电磁波先激励起射频电流，再向外部空间辐射电磁波，两部分电磁波在外部空间矢量叠加，形成定向辐射。
[0038]实施例2
[0039]在实施例1的基础上，包括平衡器2，平衡器2的作用是抑制射频电流，保证辐射振子1两臂上的射频电流等幅反相。
[0040]实施例3
[0041]在实施例1的基础上，所述辐射振子1、反射器3和平衡器2采用一体化结构，整体构成一个零件。
[0042]实施例4
[0043]在实施例1的基础上，包括介质支撑块8，所述介质支撑块8与介质加载块5连接。
[0044]实施例5...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带大功率反射振子，其特征在于，包括辐射振子(1)、反射器(3)、插座(6)、激励短路块(7)和内嵌式阻抗调和段(4)，以及在辐射振子(1)两臂间设置有介质加载块(5)；电磁信号从插座(6)输入，通过内嵌式阻抗调和段(4)后，由激励短路块(7)的短路作用在设有介质加载块(5)的辐射振子(1)上激励起高频振荡电流，辐射振子(1)向外辐射电磁波；其中一部分电磁波直接向外部空间辐射，另一部分电磁波先激励起射频电流，再向外部空间辐射电磁波，两部分电磁波在外部空间矢量叠加，形成定向辐射。2.根据权利要求1所述的宽带大功率反射振子，其特征在于，包括平衡器(2)，平衡器(2)的作用是抑制射频电流，保证辐射振子(1)两臂上的射频电流等幅反相。3.根据权利要求1所述的宽带大功率反射振子，其特征在于，所述辐射振子(1)、反射器(3)和平衡器(2)采用一体化结构，整体构成一个零件。4.根据权利要求1所述的宽带大功率反射振子，其特征在于，包括介质支撑块(8)，所述介质支撑块(8)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：何清明，于伟，黄福清，左乐，刘颖，张浩斌，范保华，朱庆流，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：