專利名稱：：小型化高增益雙對(duì)數(shù)周期天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及壓力控制設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地說是一種雙對(duì)數(shù)周期天線，用于通信、導(dǎo)航、氣象探測(cè)、核爆探測(cè)等領(lǐng)域。技術(shù)背景作為一類頻率無關(guān)天線，對(duì)數(shù)周期天線由D.H.DuHamel和D.E.lsbell在1957年提出，見D.H.DuHamelandD.E.lsbell，"BroadbandLogarithmicallyPeriodicAntennaStructures,"IRENationalConventionRecord,pt.1，pp.119~128，1957。最典型的振子型對(duì)數(shù)周期天線發(fā)表在D.E.Isbell為作者的禾斗技論文"LogPeriodicDipoleArrays,"IRETransAntennasPropagation,Vol.AP-8，pp.260~267，May1960中，有關(guān)振子型對(duì)數(shù)周期天線的分析與設(shè)計(jì)可參閱R.LCarrel的博士學(xué)位論文"AnalysisandDesignoftheLog-PeriodicDipoleAntenna,"Ph.D.Dissertation,Elec.Eng.Dept.,Universityof川inois,1961,UniversityMicrofilms,Inc.,AnnArbor,Ml.幾十年來，對(duì)數(shù)周期天線在實(shí)際工程中得到了廣泛的應(yīng)用，它已經(jīng)成為天線工程中常用的寬頻帶天線之一，市場(chǎng)上已有成熟的商用產(chǎn)品。據(jù)C.A.Balanis，AntennaTheory:AnalysisandDesign,SecondEdition,JohnWiley&Sons,Inc.,1997—書中pp.559~560的介紹，商用振子型對(duì)數(shù)周期天線在225400MHz頻段內(nèi)的增益只有5.5dBi。該天線的橫向尺寸根據(jù)工作波長(zhǎng)而定，工作波長(zhǎng)越長(zhǎng)，天線尺寸就越大。此外，該天線的相位中心不是一個(gè)固定的點(diǎn)，它在天線的幾何中心線上沿縱向隨頻率的變化而變化，天線尺寸小的一端對(duì)應(yīng)工作頻帶的高端，而天線尺寸大的一端對(duì)應(yīng)工作頻帶的低端?，F(xiàn)有商用振子型對(duì)數(shù)周期天線產(chǎn)品的這些缺陷限制了其應(yīng)用范圍。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、頻帶寬、增益高，而且天線尺寸小的小型化高增益雙對(duì)數(shù)周期天線。本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)上述目的一種小型化高增益雙對(duì)數(shù)周期天線，包括硬同軸電纜、金屬接地板，其特征在于它還包括由T形振子構(gòu)成的兩副結(jié)構(gòu)一致的T形振子型對(duì)數(shù)周期天線，兩副結(jié)構(gòu)一致的T形振子型對(duì)數(shù)周期天線排成一個(gè)錐體形的二元陣結(jié)構(gòu)，該錐體形的二元陣結(jié)構(gòu)固定在金屬接地板上，其上端用金屬連接條連接，通過硬同軸電纜饋送信號(hào)。作為上述方案的進(jìn)一步說明，所述T形振子型對(duì)數(shù)周期天線由若干個(gè)T形振子、介質(zhì)固定板、金屬支撐架、介質(zhì)支撐塊組成，每個(gè)T形振子都分成左右對(duì)稱的兩部分，分別安裝在金屬支撐架上。所述每個(gè)T形振子都分別由縱臂和橫臂組成，縱臂長(zhǎng)度H和橫臂長(zhǎng)度L之比的取值范圍為0.40.65。所述金屬支撐架通過介質(zhì)固定板連接固定。所述介質(zhì)支撐塊安裝在金屬支撐架的下端，介質(zhì)支撐塊安裝在金屬接地板上。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)解決方案所能達(dá)到的有益效果是本實(shí)用新型采用按照常規(guī)的方法來設(shè)計(jì)單個(gè)振子型對(duì)數(shù)周期天線，把其中的直線振子均變?yōu)門形結(jié)構(gòu)，并將結(jié)構(gòu)一致的兩副T形振子型對(duì)數(shù)周期天線排成一個(gè)錐體形的二元陣結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有天線橫向尺寸大的問題，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點(diǎn)1、具有很寬的工作頻帶，相對(duì)頻帶寬度達(dá)到了67%;2、實(shí)現(xiàn)了高增益，頻帶內(nèi)增益大于8.5dBi;3、天線的相位中心為一個(gè)固定點(diǎn)，不隨頻率變化；4、天線結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了小型化，體積為長(zhǎng)x寬x高二610x580xl200鵬3，5、天線達(dá)到了如下的技術(shù)指標(biāo)頻率范圍225400MHz;電壓駐波比《2;增益8.5dBi;水平面3dB波瓣寬度》55°;垂直面3dB波瓣寬度》±25°;極化方向垂直極化；功率容量200W(連續(xù)波)；本實(shí)用新型所提出的寬頻帶、高增益、小型化天線技術(shù)可推廣應(yīng)用于其它頻段天線的設(shè)計(jì)中。圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2是本實(shí)用新型頻帶內(nèi)的電壓駐波比測(cè)試曲線；圖3a是本實(shí)用新型225MHz頻點(diǎn)的實(shí)測(cè)E面方向圖；圖3b是本實(shí)用新型225MHz頻點(diǎn)的實(shí)測(cè)H面方向圖；圖4a是本實(shí)用新型325MHz頻點(diǎn)的實(shí)測(cè)E面方向圖；圖4b是本實(shí)用新型325MHz頻點(diǎn)的實(shí)測(cè)H面方向圖；圖5a是本實(shí)用新型400MHz頻點(diǎn)的實(shí)測(cè)E面方向圖；圖5b是本實(shí)用新型400MHz頻點(diǎn)的實(shí)測(cè)H面方向圖。附圖標(biāo)記說明1、2、3、4、5、6、7、T形振子8、介質(zhì)固定板9、10、金屬支撐架11、12、介質(zhì)支撐塊13、14、金屬連接條15、硬同軸電纜16、金屬接地板17、18、T形振子型對(duì)數(shù)周期天線具體實(shí)施方式如圖1所示，它是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖，本實(shí)用新型包括金屬接地板16、金屬連接條13、14、硬同軸電纜15和兩副結(jié)構(gòu)一致的T形振子型對(duì)數(shù)周期天線17、18。該兩副結(jié)構(gòu)一致的T形振子型對(duì)數(shù)周期天線17和18在保持兩個(gè)單元天線的振子平行的條件下，把兩個(gè)單元天線短振子一端的間距，相對(duì)于長(zhǎng)振子一端的間距縮小，而后者的間距增大，排列起來構(gòu)成一個(gè)錐體形的2元陣結(jié)構(gòu)。該錐體形的2元陣結(jié)構(gòu)安裝在金屬接地板16上，其上端用金屬連接條13、14連接，用硬同軸電纜15饋送信號(hào)，硬同軸電纜15的內(nèi)導(dǎo)體與金屬連接條14連接，外導(dǎo)體與金屬連接條13連接。兩副結(jié)構(gòu)一致的T形振子型對(duì)數(shù)周期天線17、18，每副天線均由T形振子1、2、3、4、5、6、7、介質(zhì)固定板8、金屬支撐架9、10、介質(zhì)支撐塊ll、12組成。每個(gè)T形振子都分成左右相同的兩部分，分別安裝在金屬支撐架9、10上；金屬支撐架9、10用介質(zhì)固定板8連接固定；介質(zhì)支撐塊ll、12分別安裝在金屬支撐架9、IO的下端，把兩個(gè)T形振子對(duì)數(shù)周期天線與金屬接地板16相隔離，再將介質(zhì)支撐塊安裝在金屬接地板16上。該金屬接地板利用了鏡像原理，使雙振子型對(duì)數(shù)周期天線的相位中心始終位于金屬接地板16的中心，不隨頻率變化，同時(shí)明顯地改善了天線的前后輻射比，提高了天線的帶內(nèi)增益。上述的T形振子的設(shè)計(jì)，首先按照常規(guī)的方法來設(shè)計(jì)單個(gè)振子型對(duì)數(shù)周期天線，為了解決天線橫向尺寸大的問題，把其中的直線振子均變?yōu)門形結(jié)構(gòu)，每個(gè)T形振子都分別由縱臂和橫臂組成，縱臂長(zhǎng)度H和橫臂長(zhǎng)度L之比的取值范圍為0.40.65。本實(shí)用新型天線頻帶內(nèi)的增益用比較法測(cè)量的數(shù)據(jù)見表1。表l中的標(biāo)準(zhǔn)天線為標(biāo)準(zhǔn)單對(duì)數(shù)周期天線，待測(cè)天線為雙對(duì)數(shù)周期天線。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本實(shí)用新型的電性能可通過如下的測(cè)試曲線和實(shí)測(cè)的E面和H面的方向圖給以反映圖2是本實(shí)用新型頻帶內(nèi)的電壓駐波比測(cè)試曲線。電壓駐波比測(cè)試結(jié)果表明，天線在225~400MHz頻帶內(nèi)電壓駐波比均小于1.9;圖3a和圖3b分別給出了天線在225MHz頻點(diǎn)的實(shí)測(cè)E面和H面方向圖；圖4a和圖4b分別給出了天線在325MHz頻點(diǎn)的實(shí)測(cè)E面和H面方向圖；圖5a和圖5b分別給出了天線在400MHz頻點(diǎn)的實(shí)測(cè)E面和H面方向圖。從以上E面和H面輻射方向圖測(cè)試結(jié)果表明，天線在頻帶內(nèi)滿足了方向圖覆蓋要求。權(quán)利要求1、一種小型化高增益雙對(duì)數(shù)周期天線，包括硬同軸電纜、金屬接地板，其特征在于它還包括由T形振子構(gòu)成的兩副結(jié)構(gòu)一致的T形振子型對(duì)數(shù)周期天線，兩副結(jié)構(gòu)一致的T形振子型對(duì)數(shù)周期天線排成一個(gè)錐體形的二元陣結(jié)構(gòu)，該錐體形的二元陣結(jié)構(gòu)固定在金屬接地板上，其上端用金屬連接條連接，通過硬同軸電纜饋送信號(hào)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化高增益雙對(duì)數(shù)周期天線，其特征在于所述T形振子型對(duì)數(shù)周期天線由若干個(gè)T形振子、介質(zhì)固定板、金屬支撐架、介質(zhì)支撐塊組成，每個(gè)T形振子都分成左右對(duì)稱的兩部分，分別安裝在金屬支撐架上。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型化高增益雙對(duì)數(shù)周期天線，其特征在于所述金屬支撐架通過介質(zhì)固定板連接固定。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型化高增益雙對(duì)數(shù)周期天線，其特征在于所述介質(zhì)支撐塊安裝在金屬支撐架的下端，介質(zhì)支撐塊安裝在金屬接地板上。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型化高增益雙對(duì)數(shù)周期天線，其特征在于所述每個(gè)T形振子都分別由縱臂和橫臂組成，縱臂長(zhǎng)度H和橫臂長(zhǎng)度L之比的取值范圍為0.40.65。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種小型化高增益雙對(duì)數(shù)周期天線，它涉及天線
技術(shù)領(lǐng)域：
，主要解決現(xiàn)有振子型對(duì)數(shù)周期天線尺寸大、頻帶內(nèi)增益低、相位中心在其幾何中心線上沿縱向隨頻率的變化而變化的問題。它包括硬同軸電纜、金屬接地板，其特征技術(shù)方案為用T形振子做成的兩副相同的T形振子型對(duì)數(shù)周期天線，該兩副T形振子型對(duì)數(shù)周期天線排成一個(gè)錐體形的二元陣結(jié)構(gòu)，并安裝在金屬接地板上，其上端用金屬連接條連接，通過硬同軸電纜饋送信號(hào)。每副T形振子型對(duì)數(shù)周期天線均由T形振子、介質(zhì)固定板、金屬支撐架、介質(zhì)支撐塊組成。本實(shí)用新型可廣泛用于通信、導(dǎo)航、氣象探測(cè)、核爆探測(cè)等領(lǐng)域。文檔編號(hào)H01Q11/10GK201126854SQ20072006134公開日2008年10月1日申請(qǐng)日期2007年12月12日優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日發(fā)明者張福順,陳新科申請(qǐng)人:張福順;陳新科