【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天线领域，具体涉及一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线。
技术介绍
1、信息化战争中战场电磁环境非常复杂。对战场电磁环境雷达信号的监测与评估，能够即时掌握战场电磁态势，用于雷达对抗情报侦察以及支援侦察，为指挥决策提供重要依据。s波段以及c波段雷达主要用于远程搜索雷达、中程搜索雷达、跟踪及气象雷达等。对该频率雷达信号的侦察、监视与评估具有极为重要的军事意义。
2、当前锥形天线全向正交振子天线的带宽不足够大，低端频率做得不够低，增益也不够大，不圆度也较差，尺寸也较大。主要原因是振子没有进行电容加载处理，没有拓展带宽。例如文献《杨慧春，高攸纲,宽带抗干扰定向单锥天线设计[j],北京邮电大学学报,2011,34卷6期，103-106.》主要是为了避开电磁干扰源，对全向锥形天线做了改进，设计一种用于无线通信的宽带抗干扰定向单锥天线，但是该天线没有进行电容加载处理，从而天线尺寸不够小，且带宽没有得到有效拓展，不适用于高带宽低尺寸要求的场景。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术锥形天线尺寸不够小，带宽不够宽，不适用于高带宽低尺寸要求的场景。
2、本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题的：一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，包括主辐射体、馈电点以及金属反射板，所述主辐射体底部通过馈电点与金属反射板连接；所述主辐射体包括相互正交且结构相同的第一振子和第二振子，所述第一振子为若干个按照弧高从小到大的顺序从下往上排布的弧形结构，所有
3、进一步地，所述弧形结构分别为弧高依次递增的第一弧形板至第n弧形板，第i弧形板的弧心向上移动距离hi形成第i+1弧心，以第i+1弧心加载第i+1弧形板，第i弧形板与第i+1弧形板重叠的多余部分去除，其中，i＝1、2、、、n-1。
4、更进一步地，所述移动距离hi小于第i弧形板的弧心与第i+1弧形板的弧心之间的距离。
5、更进一步地，所述弧形结构的弧心是弧形结构的两端点的连线的中点，所述弧形结构的弧高是弧形结构的弧心到弧形结构的曲面最高点的距离。
6、更进一步地，所述第i弧形板的弧心是第i弧形板的两端点的连线的中点，所述第i弧形板的弧高是第i弧形板的弧心到第i弧形板的曲面最高点的距离。
7、更进一步地，所述弧形结构为半圆形、半椭圆形、半圆形的一部分或者半椭圆形的一部分。
8、更进一步地，所述弧形结构分别为弧高依次递增的第一弧形板至第三弧形板，且均为半圆形，此时弧心则为圆心，弧高则为半径；第一弧形板的圆心向上移动距离h1形成第二圆心，以第二圆心加载第二弧形板，第一弧形板与第二弧形板重叠的多余部分去除，第二弧形板的圆心向上移动距离h2形成第三圆心，以第三圆心加载第三弧形板，第二弧形板与第三弧形板重叠的多余部分去除。
9、更进一步地，所述第二弧形板的半径r2为第一弧形板的半径r1的2倍，移动距离h1等于半径r1及r1的一半之和；所述第三弧形板的半径r3为第二弧形板的半径r2的2倍，移动距离h2等于半径r2及r2的一半之和。
10、进一步地，所述主辐射体以及金属反射板的材料为铜、铁、铝。
11、进一步地，所述自相似的锥形超宽带全向正交振子天线还包括同轴线，所述同轴线包括外导体和内导体，所述金属反射中心位置抠出半径为同轴线外径的金属并与同轴线外导体对接，同轴线内导体向上伸出预设长度形成馈电点，所述馈电点与第一振子以及第二振子相连接。
12、本专利技术的优点在于：
13、(1)本专利技术设置结构相同、相互正交的第一振子和第二振子，第一振子是若干个按照弧高从小到大的顺序从下往上排布的弧形结构，形成自相似结构的锥形正交振子天线，并且天线的单个振子是由弧形结构演化而成，各个弧形结构按照弧高从小到大的顺序从下往上排布，从而当前弧形结构相比上一个弧形结构而言半径放大，随着弧形结构向上逐渐面积变大，就会与金属反射板之间形成电容效应，基于此形成基于自相似结构的电容效应，从而实现了天线的小型化和工作带宽的增加，适用于高带宽低尺寸要求的场景。
14、(2)本专利技术的自相似结构的锥形超宽带全向正交振子天线的单片是由半径为r1的第一弧形板演化而成。通过向上移动半径及半径一半之和的距离进行加载半径成倍放大的金属半圆，形成基于自相似结构的电容效应，根据天线工作原理，自相似结构缓慢有规律的增长使结构变化更加圆润，不突变，使电磁波反射效应变弱，传输效应更强，驻波相对变小，有更多的电磁波能量辐射到空间当中，从而增加工作带宽，实现了天线的小型化的同时增加工作带宽。
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1.一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，包括主辐射体、馈电点以及金属反射板，所述主辐射体底部通过馈电点与金属反射板连接；所述主辐射体包括相互正交且结构相同的第一振子和第二振子，所述第一振子为若干个按照弧高从小到大的顺序从下往上排布的弧形结构，所有弧形结构位于同一平面且垂直于金属反射板。
2.根据权利要求1所述的一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，所述弧形结构分别为弧高依次递增的第一弧形板至第n弧形板，第i弧形板的弧心向上移动距离hi形成第i+1弧心，以第i+1弧心加载第i+1弧形板，第i弧形板与第i+1弧形板重叠的多余部分去除，其中，i＝1、2、、、n-1。
3.根据权利要求2所述的一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，所述移动距离hi小于第i弧形板的弧心与第i+1弧形板的弧心之间的距离。
4.根据权利要求2所述的一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，所述弧形结构的弧心是弧形结构的两端点的连线的中点，所述弧形结构的弧高是弧形结构的弧心到弧形结构的曲面最高点的距离。
5.根据
6.根据权利要求2所述的一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，所述弧形结构为半圆形、半椭圆形、半圆形的一部分或者半椭圆形的一部分。
7.根据权利要求6所述的一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，所述弧形结构分别为弧高依次递增的第一弧形板至第三弧形板，且均为半圆形，此时弧心则为圆心，弧高则为半径；第一弧形板的圆心向上移动距离h1形成第二圆心，以第二圆心加载第二弧形板，第一弧形板与第二弧形板重叠的多余部分去除，第二弧形板的圆心向上移动距离h2形成第三圆心，以第三圆心加载第三弧形板，第二弧形板与第三弧形板重叠的多余部分去除。
8.根据权利要求7所述的一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，所述第二弧形板的半径r2为第一弧形板的半径r1的2倍，移动距离h1等于半径r1及r1的一半之和；所述第三弧形板的半径r3为第二弧形板的半径r2的2倍，移动距离h2等于半径r2及r2的一半之和。
9.根据权利要求1所述的一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，所述主辐射体以及金属反射板的材料为铜、铁、铝。
10.根据权利要求1所述的一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，还包括同轴线，所述同轴线包括外导体和内导体，所述金属反射中心位置抠出半径为同轴线外径的金属并与同轴线外导体对接，同轴线内导体向上伸出预设长度形成馈电点，所述馈电点与第一振子以及第二振子相连接。
...【技术特征摘要】
1.一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，包括主辐射体、馈电点以及金属反射板，所述主辐射体底部通过馈电点与金属反射板连接；所述主辐射体包括相互正交且结构相同的第一振子和第二振子，所述第一振子为若干个按照弧高从小到大的顺序从下往上排布的弧形结构，所有弧形结构位于同一平面且垂直于金属反射板。
2.根据权利要求1所述的一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，所述弧形结构分别为弧高依次递增的第一弧形板至第n弧形板，第i弧形板的弧心向上移动距离hi形成第i+1弧心，以第i+1弧心加载第i+1弧形板，第i弧形板与第i+1弧形板重叠的多余部分去除，其中，i＝1、2、、、n-1。
3.根据权利要求2所述的一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，所述移动距离hi小于第i弧形板的弧心与第i+1弧形板的弧心之间的距离。
4.根据权利要求2所述的一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，所述弧形结构的弧心是弧形结构的两端点的连线的中点，所述弧形结构的弧高是弧形结构的弧心到弧形结构的曲面最高点的距离。
5.根据权利要求4所述的一种自相似的锥形超宽带全向正交振子天线，其特征在于，所述第i弧形板的弧心是第i弧形板的两端点的连线的中点，所述第i弧形板的弧高是第i弧形板的弧心到第i弧形板的曲面最高点的距离。
6.根据权利要求2所述的一种自相似...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱文亮，张毅，黄枫，潘伟，龙洋，韩宇，高超，刘思力，谢辉祥，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院，
类型：发明
国别省市：
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