一种新型宽带天线结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型宽带天线结构，其由多个开放平板振子天线单元组成；所述开放平板振子天线单元，包括双线对称平衡器、两个辐射振子臂、寄生振子；两个辐射振子臂，为蝶形金属片，其左右对称地设置在双线对称平衡器的两侧；寄生振子，其经环氧玻璃布棒支撑固定在两个辐射振子臂上，其位于双线对称平衡器的顶端上方。本实用新型专利技术达到的有益效果是：能用更简单的结构形式、更小的天线尺寸、更轻便实现宽频带、高增益、特定方向上宽波束进行区域覆盖的特性要求，同时加工制造相对更简便。同时加工制造相对更简便。同时加工制造相对更简便。

【技术实现步骤摘要】
一种新型宽带天线结构


[0001]本实用涉及电子天线
，特别是一种新型宽带天线结构。

技术介绍

[0002]电子侦察系统要求天线本身具有宽频带、高增益、波束在特定方向上能实现高增益广范围覆盖等特性，因此，具有宽频带、高增益和宽波束的天线为满足电子侦察系统的要求创造了条件。
[0003]宽频带天线多采用对数周期天线、双锥天线、螺旋天线，或套筒振子天线、锥形振子天线等结构形式来实现。但对数周期天线、双锥天线、螺旋天线等虽能实现极宽的频带，但其结构相对复杂，难获得较高的增益；套筒振子天线(如图2所示)、锥形振子天线(如图3所示)等虽结构相对简单，但振子臂尺寸大且笨重，特别是当频率下探到低频段110MHz～225MHz时，为与其相对应频率的半波长电尺寸相比拟，天线振子双臂为长约1m、直径约为8cm的套筒或锥形体，故导致整个天线的结构尺寸大且笨重，工艺上加工难度亦大，工序复杂繁多，制造成本高。而当利用此天线组成大型天线阵列时，天线阵列往往大且笨重，给工程运输、安装架设及日后的维修与维护带来不便，无法满足特定的需求。
[0004]综上所述，现有技术无法同时满足既保证天线结构简单、尺寸相对较小、重量较轻、加工制造简便、工作频带宽、增益高、波束在特定方向上能实现广范围覆盖的要求。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种新型宽带天线结构，解决了普通宽带天线无法兼顾小尺寸与性能的问题，本方案天线能用更简单的结构形式、更小的天线尺寸、更轻便实现宽频带、高增益、特定方向上宽波束进行区域覆盖的特性要求，同时加工制造相对更简便。
[0006]本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种新型宽带天线结构，由多个开放平板振子天线单元组成；
[0007]所述开放平板振子天线单元，包括：
[0008]双线对称平衡器；
[0009]两个辐射振子臂，为蝶形金属片，其左右对称地设置在双线对称平衡器的两侧；
[0010]寄生振子，其经环氧玻璃布棒支撑固定在两个辐射振子臂上，其位于双线对称平衡器的顶端上方。
[0011]本方案中，所述两个辐射振子臂为蝶形金属片，是指：辐射振子臂的呈蝴蝶翅膀状的金属片，其上开有阵列孔A，其外端向下弯折，其内端呈等腰梯形状且内端经螺钉固定在双线对称平衡器上。
[0012]在一种有利的扩展方案中，所述寄生振子为矩形金属片状，其上开有阵列孔B；所述寄生振子与双线对称平衡器的顶端上方，具有间距。并且环氧玻璃布棒，其两端抵在寄生振子、辐射振子臂之间，其两端具有内螺纹且内螺纹中装有钢丝螺套，经螺钉将其两端锁紧
固定在寄生振子、辐射振子臂上。
[0013]在一种有利的扩展方案中，所述双线对称平衡器，包括两个平行的支撑柱；两个支撑柱的下端插装在底座上；两个支撑柱的中部一起插设在固定块上；在支撑柱的外侧固定有支撑阶台件，辐射振子臂的内端固定在支撑阶台件上。
[0014]在上述扩展基础上，进一步地：所述底座，包括底板、两个孔筒、筋条；所述两个孔筒、底板、筋条(在孔筒与底板之间的竖直部分，起到加强结构强度作用)一体铣削成型；所述两个支撑柱插装在两个孔筒上后焊接固定；所述底板上对应两个孔筒开有大小不一的安装防插错孔；所述孔筒的侧壁上开有漏水孔。
[0015]在一种有利的扩展方案中，所述新型宽带天线结构，还包括反射网板、隔离杆；所述反射网板，包括反射网、以及纵横交错的骨架；所述多个开放平板振子天线单元，间距地、成排地固定在反射网板上的骨架上；所述反射网板的骨架上，在相邻开放平板振子天线单元之间，还固定有隔离杆。
[0016]在一种有利的扩展方案中，所述两个辐射振子臂、寄生振子为3系或5系铝板，铝板的表面具有致密的防腐蚀氧化薄膜；
[0017]所述开放平板振子天线单元，其长X宽X高的尺寸为890mmX225mmX564.5mm，长是指两个辐射振子臂外端之间的距离，宽是指辐射振子臂的前后宽度，高是指顶部到底部之间的高度；所述寄生振子与辐射振子臂之间的高度差为91.5mm。
[0018]下面对本方案的几个核心创新点进行说明：
[0019]一、辐射振子臂呈金属片的设计；
[0020]一般的宽频带天线，多采用周期天线、双锥天线、螺旋天线，或者筒振子天线、锥形振子天线等结构形式来实现；但是，对数周期天线、双锥天线、螺旋天线等虽能实现极宽的频带，但其结构相对复杂，难获得较高的增益，因此不选择；套筒振子天线(如图1的左图所示)、锥形振子天线(如图1的右图所示)等虽结构相对简单，但振子臂尺寸大且笨重，特别是当频率下探到低频段110MHz～225MHz时，为与其相对应频率的半波长电尺寸相比拟，天线振子双臂为长约1m、直径约为8cm的套筒或锥形体，故导致整个天线的结构尺寸大且笨重，工艺上加工难度亦大，工序复杂繁多，制造成本高；(简单地说，现有的宽频带天线，要么增益不高，要么要达到例如低频段110MHz～225MHz时整个结构的尺寸必须要大，因此显得笨重)；
[0021]而本方案将辐射振子臂设计成金属片后，整个天线单元的长度得到及大地缩小(890mm)，而传统的单是一个臂就是1m(两个臂一起，至少是2m)；本方案的总长890mm与2m相比，缩小了2倍多，但依然能达到低频段110MHz～225MHz的要求；
[0022]二、振幅振子壁的具体结构，使得辐射振子臂在较宽的频带内实现了良好的阻抗匹配及高效地电磁波辐射与接收；
[0023]具体地，本方案的辐射振子臂，不再采用厚重、难加工的金属圆锥或金属圆柱体作为辐射振子臂，而是创新性地设计了仅5mm厚的蝶形金属片，极大地减轻了振子天线的重量；
[0024]并且，蝶形金属片的一端作了圆弧折弯设计，保证了与电磁波低频段半波长尺寸相比拟，良好兼容低频电磁波辐射性能的同时，又有效地减小了辐射振子臂的纵向长度尺寸，进而缩小了整个天线的纵向长度；
[0025]并且，蝶形金属片的另一端设计为宽度由窄到宽的梯形渐变结构，具有阻抗变换的作用，使整个新设计的辐射振子臂在较宽的频带内实现了良好的阻抗匹配及高效地电磁波辐射与接收；
[0026]并且，根据电讯、结构指标要求，并结合天线的结构尺寸、风阻系数、体积重量等因素综合考虑，在蝶形金属片辐射振子臂及蝶形寄生振子上进行了开孔处理，孔呈对称排列分布，孔径及孔的数量经电脑建模仿真计算优化后得到；开孔处理不仅进一步减轻了天线的重量，还提高了天线的抗风性；
[0027]三、引入了寄生振子；
[0028]为了进一步拓展谐振频带，增加天线带宽，增设了一枚蝶形金属片作为寄生振子，这种寄生振子能实现在更大带宽内的谐振和匹配；
[0029]并且，在振子臂与寄生振子之间加入绝缘杆以固定支撑寄生振子，考虑结构强度及对电性能的影响，材质上选取了环氧玻璃布棒，为了防止寄生振子的松脱和滑动，用螺钉加钢丝螺套将其固定；
[0030]四、将传统的反射板，设计成了反射网板(放射网+骨架的结构)<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型宽带天线结构，其特征在于：由多个开放平板振子天线单元组成；所述开放平板振子天线单元，包括：双线对称平衡器(1)；两个辐射振子臂(2)，为蝶形金属片，其左右对称地设置在双线对称平衡器(1)的两侧；寄生振子(3)，其经环氧玻璃布棒(5)支撑固定在两个辐射振子臂(2)上，其位于双线对称平衡器(1)的顶端上方。2.根据权利要求1所述的一种新型宽带天线结构，其特征在于：所述两个辐射振子臂(2)为蝶形金属片，是指：辐射振子臂(2)的呈蝴蝶翅膀状的金属片，其上开有阵列孔A(201)，其外端向下弯折，其内端呈等腰梯形状且内端经螺钉固定在双线对称平衡器(1)上。3.根据权利要求1所述的一种新型宽带天线结构，其特征在于：所述寄生振子(3)为矩形金属片状，其上开有阵列孔B(301)；所述寄生振子(3)与双线对称平衡器(1)的顶端上方，具有间距；所述环氧玻璃布棒(5)，其两端抵在寄生振子(3)、辐射振子臂(2)之间，其两端具有内螺纹且内螺纹中装有钢丝螺套，经螺钉将其两端锁紧固定在寄生振子(3)、辐射振子臂(2)上。4.根据权利要求1所述的一种新型宽带天线结构，其特征在于：所述双线对称平衡器(1)，包括两个平行的支撑柱(6)；两个支撑柱(6)的下端插装在底座(7)上；两个支撑柱(6)的中部一起插设在固定块(8)上；在支撑柱(6)的外侧固定有支撑阶台件(9)，辐射...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄成远，于嘉嵬，邓伟，
申请(专利权)人：成都锦江电子系统工程有限公司，
类型：新型
国别省市：