【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及宽带偶极子天线，具体是涉及一种伞形宽带偶极子天线。
技术介绍
1、小口径弹药其头部为尖锥形，设计安装天线难度很大，目前很难利用。新型的弹载探测器通常要求较高的距离分辨率，因此对天线的带宽提出了越来越高的要求。现有宽带天线形式，通常体积重量大，不满足小口径弹药的安装要求。在天线设计领域，常规的天线宽带化方法有降低q值(选择辐射体形状、加厚基底、降低介电常数、增大损耗)、利用匹配网络(插入匹配或调谐元件)、引入多个谐振点(例如额外增加辐射贴片等措施)，显然这些方法同样不满足小口径弹药的应用要求。
2、偶极子天线结构简单、成本低且带宽较宽，但是两个对称展开的辐射天线辐射阵子电长度约λ/2(例如中心频率5ghz，横向长度约30mm)，在小口径弹药的头部也很难安装。因此，若将偶极子天线应用至小口径弹载平台，就需要进行变形设计，满足小型化的要求，实现天线与电路部分的一体集成化。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：现有的偶极子天线不能适用于小口径弹药的头部。
2、为解决上述问题，本专利技术的技术方案如下：
3、一种伞形宽带偶极子天线，包括内部构件和用于保护内部构件的伞形风帽，内部构件包括用于安装偶极子天线电路的基板组件和用于辐射电磁波且位于所述基板组件上的天线辐射阵子组件。
4、作为本专利技术的一个方面，基板组件包括第一pcb基板、第二pcb基板、第三pcb基板和第四pcb基板，第一pcb基板、第二pcb基板、第三pcb基
5、说明：四块pcb基板装配完整后，可实现电气互联和共地，同时第四pcb基板还作为顶部伞形宽带偶极子天线的反射板，最后通过第四pcb基板可以减弱天线的背瓣等后向辐射，增大前向辐射和主瓣增益。
6、作为本专利技术的一个方面，第二pcb基板上设有馈电结构，馈电结构包括设置在第二pcb基板背面的梯形的反射地过渡段和设置在第二pcb基板正面的矩形馈线。
7、说明：反射地过渡段和矩形馈线二者形成阻抗变换段，同时实现非平衡结构到平衡馈电结构的转换。
8、作为本专利技术的一个方面，第一pcb基板、第二pcb基板、第三pcb基板、第四pcb基板均采用相对介电常数为4.4的环氧树脂板材。
9、说明：相对介电常数为4.4的环氧树脂板材提高了天线的谐振频率，满足了小口径弹载天线的安装要求。
10、作为本专利技术的一个方面，天线辐射阵子组件包括第一天线辐射阵子和第二天线辐射阵子，其中：
11、第一天线辐射阵子由第二pcb基板背面的辐射线和金属孔、第一pcb基板与第二pcb基板之间连接的斜拉的第一镀锡铜线以及第一pcb基板正面的辐射线和金属半孔组成；
12、第二天线辐射阵子由第二pcb基板正面的辐射线和金属孔、第二pcb基板与第三pcb基板之间连接的斜拉的第二镀锡铜线以及第三pcb基板正面的辐射线和金属半孔组成。
13、说明：第一天线辐射阵子、第二天线辐射阵子中辐射线的电长度以及第一镀锡铜线和第二镀锡铜线的直径和长度，使得天线的-10db驻波带宽满足4.9～5.9ghz的频率范围要求。
14、作为本专利技术的一个方面，第四pcb基板为圆板，第四pcb基板与第一天线辐射阵子和第二天线辐射阵子的间距为λ/4，λ为天线工作中心频率对应的电磁波波长。
15、说明：通过第四pcb基板5可以减弱天线的背瓣等后向辐射，增大前向辐射和主瓣增益。第一天线辐射阵子、第二天线辐射阵子的后向电磁波信号经过第四pcb基板的反射，在天线顶部形成同相合成，增强了天线的前向辐射；其中天线工作中心频率为天线要求的工作频率范围的中心值。
16、作为本专利技术的一个方面，第一镀锡铜线和第二镀锡铜线的直径均位于1/350λ～1/100λ之间，λ为天线工作中心频率对应的电磁波波长。
17、说明：通过限定第一镀锡铜线和第二镀锡铜线的直径和长度，使得天线的-10db驻波带宽满足4.9～5.9ghz的频率范围要求。
18、作为本专利技术的一个方面，第一天线辐射阵子和第二天线辐射阵子的电长度均为0.25λ～0.31λ，λ为天线工作中心频率对应的电磁波波长。
19、说明：通过限定第一天线辐射阵子和第二天线辐射阵子的电长度，使得天线的-10db驻波带宽满足4.9～5.9ghz的频率范围要求；其中天线工作中心频率为天线要求的工作频率范围的中心值。
20、作为本专利技术的一个方面，第一镀锡铜线和第二镀锡铜线均与第二pcb基板上馈电结构呈50°夹角并分置于第二pcb基板两侧。
21、说明：第一镀锡铜线和第二镀锡铜线的位置设置形成了伞形的辐射天线辐射阵子结构，使得偶极子天线结构可与尖锥形状的弹体头部结构实现良好的适配。
22、作为本专利技术的一个方面，内部构件的各个部分由聚氨酯发泡料包裹。
23、说明：聚氨酯发泡料能够更好地保护伞形宽带偶极子天线的内部构件，形成低介电常数透波结构，同时提高了产品的抗过载性能。
24、本专利技术的有益效果是：
25、(1)本专利技术利用小口径弹药有限的头部尖锥区域实现了c波段偶极子天线，带宽大于1000mhz，增益大于4dbi，并实现了天线与电路的集成化设计；
26、(2)本专利技术的技术方案解决了小口径弹药的头部空间无法利用的难题，扩展了偶极子的形式和应用范围，为小口径弹药的探测模块的小型化提供了一种有效的方案。
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1.一种伞形宽带偶极子天线，其特征在于，包括内部构件和用于保护内部构件的所述伞形风帽(1)，所述内部构件包括用于安装偶极子天线电路的基板组件和用于辐射电磁波且位于所述基板组件上的天线辐射阵子组件。
2.如权利要求1所述的一种伞形宽带偶极子天线，其特征在于，所述基板组件包括第一PCB基板(2)、第二PCB基板(3)、第三PCB基板(4)和第四PCB基板(5)，所述第一PCB基板(2)、所述第二PCB基板(3)、所述第三PCB基板(4)相互平行且垂直固定在横向的所述第四PCB基板(5)上。
3.如权利要求2所述的一种伞形宽带偶极子天线，其特征在于，所述第二PCB基板(3)上设有馈电结构，所述馈电结构包括设置在第二PCB基板(3)背面的梯形的反射地过渡段(34)和设置在第二PCB基板(3)正面的矩形馈线(31)。
4.如权利要求2所述的一种伞形宽带偶极子天线，其特征在于，所述第一PCB基板(2)、所述第二PCB基板(3)、所述第三PCB基板(4)、所述第四PCB基板(5)均采用相对介电常数为4.4的环氧树脂板材。
5.如权利要求3所述的一
6.如权利要求5所述的一种伞形宽带偶极子天线，其特征在于，所述第四PCB基板(5)为圆板，第四PCB基板(5)与所述第一天线辐射阵子和所述第二天线辐射阵子的间距为λ/4，λ为天线工作中心频率对应的电磁波波长。
7.如权利要求5所述的一种伞形宽带偶极子天线，其特征在于，所述第一镀锡铜线(6)和所述第二镀锡铜线(7)的直径均位于1/350λ～1/100λ之间，λ为天线工作中心频率对应的电磁波波长。
8.如权利要求5所述的一种伞形宽带偶极子天线，其特征在于，所述第一天线辐射阵子和所述第二天线辐射阵子的电长度均为0.25λ～0.31λ，λ为天线工作中心频率对应的电磁波波长。
9.如权利要求5所述的一种伞形宽带偶极子天线，其特征在于，所述第一镀锡铜线(6)和所述第二镀锡铜线(7)均与所述第二PCB基板(3)上馈电结构呈50°夹角并分置于第二PCB基板(3)两侧。
...【技术特征摘要】
1.一种伞形宽带偶极子天线，其特征在于，包括内部构件和用于保护内部构件的所述伞形风帽(1)，所述内部构件包括用于安装偶极子天线电路的基板组件和用于辐射电磁波且位于所述基板组件上的天线辐射阵子组件。
2.如权利要求1所述的一种伞形宽带偶极子天线，其特征在于，所述基板组件包括第一pcb基板(2)、第二pcb基板(3)、第三pcb基板(4)和第四pcb基板(5)，所述第一pcb基板(2)、所述第二pcb基板(3)、所述第三pcb基板(4)相互平行且垂直固定在横向的所述第四pcb基板(5)上。
3.如权利要求2所述的一种伞形宽带偶极子天线，其特征在于，所述第二pcb基板(3)上设有馈电结构，所述馈电结构包括设置在第二pcb基板(3)背面的梯形的反射地过渡段(34)和设置在第二pcb基板(3)正面的矩形馈线(31)。
4.如权利要求2所述的一种伞形宽带偶极子天线，其特征在于，所述第一pcb基板(2)、所述第二pcb基板(3)、所述第三pcb基板(4)、所述第四pcb基板(5)均采用相对介电常数为4.4的环氧树脂板材...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕波，
申请(专利权)人：北京宏动科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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