一种超宽带全向天线及侦测设备制造技术

本发明专利技术涉及天线领域，公开了一种超宽带全向天线及侦测设备。超宽带全向天线包括锥形导电结构、接地导电结构、馈电结构和信号反射结构，接地导电结构包括连接面；锥形导电结构的顶端连接于接地导电结构的连接面，锥形导电结构的轴线垂直于接地导电结构的端面，接地导电结构包括高频信号端和低频信号端，高频信号端到所述锥形导电结构顶端的距离小于低频信号端到锥形导电结构顶端的距离；馈电结构与所述锥形导电结构的顶端电连接；信号反射结构连接于接地导电结构与锥形导电结构连接的端面上，信号反射结构置于所频信号端与所述锥形导电结构的顶端之间。通过这样设置，超宽带全向天线能够对更低频率的无线电信号产生增益。线能够对更低频率的无线电信号产生增益。线能够对更低频率的无线电信号产生增益。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带全向天线及侦测设备


[0001]本专利技术涉及天线领域，特别是涉及一种超宽带全向天线及侦测设备。

技术介绍

[0002]目前，超宽带全向天线具有对无线电信号的增益强，且工作状态稳定的特点，因此超宽带全向天线被广泛地应用在通信领域，尤其是航天通信领域。
[0003]相关技术中，超宽带全向天线一般包括接地导电结构、锥形导电结构和馈电结构，一般情况下，接地导电结构为圆形片状结构或矩形片状结构，锥形导电结构连接于接地导电结构的一个端面，馈电结构包括输入端和输出端，输入端用于连接电源，输出端连接于锥形导电结构的顶端。
[0004]超宽带全向天线输出无线电信号时，接地导电结构内产生感应电流，最终锥形导电结构的侧壁与接地导电结构的端面之间能够形成无线电信号。超宽带全向天线接收无线电信号时，无线电信号进入锥形导电结构的侧壁与接地导电结构的端面之间，锥形导电结构内形成感应电流，馈电结构中产生电信号。
[0005]当接地导电结构尺寸有限时，锥形导电结构的端点到接地导电结构边的距离有限，导致接地导电结构内电流的最谐振频率受到限制，进而超宽带全向天线能够接收或输出的无线电信号的最低频率会受到限制，最终导致超宽带全向天线能够增益的无线电信号的最低频率受到限制。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例旨在提供一种超宽带全向天线及侦测设备，以解决现有技术中超宽带全向天线能够增益的无线电信号的最低频率受到限制的技术问题。
[0007]本专利技术实施例解决其技术问题采用以下技术方案：/>[0008]一方面，本专利技术其中一实施例提供一种超宽带全向天线，包括：锥形导电结构、接地导电结构、馈电结构和信号反射结构，所述接地导电结构包括连接面；所述锥形导电结构的顶端连接于所述接地导电结构的所述连接面，所述锥形导电结构的轴线垂直于所述接地导电结构的端面，所述接地导电结构包括高频信号端和低频信号端，所述高频信号端到所述锥形导电结构顶端的距离小于所述低频信号端到所述锥形导电结构顶端的距离；所述馈电结构与所述锥形导电结构的顶端电连接；所述信号反射结构连接于所述接地导电结构与所述锥形导电结构连接的端面上，所述信号反射结构置于所述低频信号端与所述锥形导电结构的顶端之间。
[0009]通过上述结构，本实施例中的超宽带全向天线通过锥形导电结构相对于接地导电结构偏心设置，即高频信号端到锥形导电结构顶端的距离小于低频信号端到锥形导电结构顶端的距离，进而实现低频信号端到锥形导电结构顶端的距离大于接地导电结构外接圆的半径，因此接地导电结内电流的最大波长更长，进而降低了接地导电结构内电流的最小频率，最终超宽带全向天线能够对更低频率的无线电信号产生增益。另外，由于本实施例的超
宽带全向天线中，高频信号端与锥形导电结构顶端之间的区域能够对高频的无线电信号产生增益，低频信号端与锥形导电结构顶端之间的区域能够对低频和高频的无线电信号产生增益。
[0010]另外，设波长小于信号反射结构到锥形导电结构顶端之间距离无线电信号为较高频无线电信号，波长大于信号反射结构到锥形导电结构顶端之间距离无线电信号为较低频无线电信号；在信号反射结构的作用下，较高频无线电信号能够被反射向高频信号端，较低频无线电信号难以被反射向高频信号端。进而本实施例的超宽带全向天线中，较高频无限电信号能够较为集中地沿锥形导电结构顶端向高频信号端的方向传播。最终使得本实施例的超宽带全向天线对高于一定频率的无线电信号具有一定的导向作用。
[0011]在一些实施例中，设定超宽带全向天线的最低工作频率为f
L
，最高工作频率为f
H
；指定较高频信号为f
b
，f
L
＜f
b
＜f
H
，f
L
对应的波长为λ
L
，λ
L
＝c/f
L
；f
H
对应的波长为λ
H
，λ
H
＝c/f
H
；f
b
对应的波长为λ
b
，λ
b
＝c/f
b
；所述锥形导电结构顶端到所述信号反射结构之间的距离为L1,c为光在空气中的传播速度；k1λ
b
＜L1＜λ
H
，k1为常数。
[0012]通过上述结构，根据公式λ＝c/f可得出：在最低工作频率f
L
与最高工作频率f
H
之间的无线电信号中，最高工作频率f
H
的无线电信号对应的波长最短。因此当L1＜λ
H
时，理论上信号反射结构能够对最低工作频率f
L
与最高工作频率f
H
之间的无线电信号进行反射。
[0013]另外，根据对振子天线的设计规范，对振子天线包括天线本体和反射板，对振子天线的工作频率为f0，天线本体与反射板之间的间距为d，λ0＝c/f0，c为光速；存在有天线本体与反射板之间的距离为0.25λ0或更大时，反射板对天线本体中产生的无线电信号的反射效果最佳。本实施例中，信号反射结构40类似于反射板，锥形导电结构类似于天线本体；因此本实施例中k1为0.25，当0.25λ
b
＜L1时，理论上信号反射结构能够对较高频率的无线电信号起到更佳的反射效果，同时降低信号反射结构对较低频率的无线电信号的反射效果。
[0014]最终信号反射结构能够对频率高于f
b
且低于f
H
的无线电信号具有较强的反射效果；同时信号反射结构对频率低于f
b
且高于f
L
的无线电信号反射效果较弱；进而信号反射结构能够尽可能不影响频率低于f
b
且高于f
L
的无线电信号的传播方向，同时引导频率高于f
b
且低于f
H
的无线电信号定向传播。
[0015]在一些实施例中，所述信号反射结构的高度为H，k2L1＜H＜L1，k2为常数。
[0016]通过上述结构，在本实施例的超宽带全向天线中，信号反射结构的高度越高，则信号反射结构的高度对无线电信号的反射效果越好，但当H＞L1时，信号反射结构对较低频率的无线电信号也能起到较佳的反射效果；因此本实施例中需要满足H＜L1，以降低信号反射结构对较低频率的无线电信号的反射效果。
[0017]另外，在本实施例的超宽带全向天线中，信号反射结构的高度越低，则信号反射结构远离接地导电结构一端与锥形导电结构侧壁之间的间距越大，进而导致信号反射结构对无线电信号的反射效率降低；因此通过实验测得，本实施例中0.5L1＜H时，信号反射结构对无线电信号的反射效果更佳，因此在本实施例中k2为0.5。
[0018]因此本实施例的超宽带全向天线中，0.5L1＜H＜L1；信号反射结构对较低频率的无线电信号的反射效果更低，同时信号反射结构对较高频率的无线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超宽带全向天线，其特征在于，包括：锥形导电结构、接地导电结构、馈电结构和信号反射结构，所述接地导电结构包括连接面；所述锥形导电结构的顶端连接于所述接地导电结构的所述连接面，所述锥形导电结构的轴线垂直于所述接地导电结构的端面，所述接地导电结构包括高频信号端和低频信号端，所述高频信号端到所述锥形导电结构顶端的距离小于所述低频信号端到所述锥形导电结构顶端的距离；所述馈电结构与所述锥形导电结构的顶端电连接；所述信号反射结构连接于所述接地导电结构与所述锥形导电结构连接的端面上，所述信号反射结构置于所述低频信号端与所述锥形导电结构的顶端之间。2.根据权利要求1所述的超宽带全向天线，其特征在于，设定超宽带全向天线的最低工作频率为f
L
，最高工作频率为f
H
；指定较高频信号为f
b
，f
L
＜f
b
＜f
H
，f
L
对应的波长为λ
L
，λ
L
＝c/f
L
；f
H
对应的波长为λ
H
，λ
H
＝c/f
H
；f
b
对应的波长为λ
b
，λ
b
＝c/f
b
；所述锥形导电结构顶端到所述信号反射结构之间的距离为L1,c为光在空气中的传播速度；k1λ
b
＜...

【专利技术属性】
技术研发人员：易浩，沈湘，
申请(专利权)人：深圳市塞防科技有限公司，
类型：发明
国别省市：