[發(fā)明專利]一種基于端部加載技術(shù)的雙套筒寬帶天線

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410344778.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN104124506A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁斌;劉楠楠;彭天昊;郎少波;李翀;曾天民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/12
• 分類號(hào): H01Q1/12;H01Q1/36;H01Q1/50
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種天線，尤其是涉及一種基于端部加載技術(shù)的雙套筒寬帶天線。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類進(jìn)入了一個(gè)新的信息化世界，因此對(duì)通信技術(shù)的應(yīng)用提出了越來越高的要求。在民用通信系統(tǒng)中，隨著無線通信中語音業(yè)務(wù)、窄帶和寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、衛(wèi)星廣播、衛(wèi)星定位的興起，移動(dòng)通信產(chǎn)品市場需求的日益膨脹，導(dǎo)致現(xiàn)代通信系統(tǒng)不僅要求高質(zhì)量地傳輸語音、數(shù)據(jù)和圖像等信息，同時(shí)，在現(xiàn)代通信技術(shù)中為了實(shí)現(xiàn)保密通信消除干擾廣泛應(yīng)用多頻段、多功能電臺(tái)和寬帶跳頻電臺(tái)跳頻速率越來越高跳頻范圍也越來越廣，即無線通信系統(tǒng)信道容量不斷擴(kuò)充、傳輸速率不斷提高，且隨著各種新的通信技術(shù)，比如擴(kuò)頻、跳頻等技術(shù)率先在軍事通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，原有的窄帶通信已無法滿足要求，通信系統(tǒng)要求更寬的帶寬，所以必需研制寬帶天線與其配套。

但是即使是可調(diào)諧天線，也無法實(shí)現(xiàn)快速的跳頻。同時(shí)，在移動(dòng)平臺(tái)，若在狹小的空間內(nèi)密布多副天線，相互之間的干擾較為嚴(yán)重，影響通信質(zhì)量，這也要求研制的天線能覆蓋很寬的頻段，使多個(gè)電臺(tái)共用一副天線來減少天線數(shù)量。在這種背景下，天線的寬帶化就成為天線研究中的一個(gè)重要課題。基于目前我軍超短波電臺(tái)使用的車載天線，高架天線具有電壓駐波比高的一些固有缺點(diǎn)，迫切需要設(shè)計(jì)和研究低駐波比和低損耗阻抗匹配的天線，使電臺(tái)的通話質(zhì)量和通信距離得到。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單的基于端部加載技術(shù)的雙套筒寬帶天線，在保持天線全向性的基礎(chǔ)上，還具有在很高駐波比系數(shù)要求下的寬帶特性。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于端部加載技術(shù)的雙套筒寬帶天線，其特征在于，包括非對(duì)稱振子、雙套筒、小套筒、套筒支架、端部加載板和接地板；所述的小套筒與非對(duì)稱振子同軸設(shè)置后構(gòu)成特性阻抗為50歐姆的同軸線，所述的雙套筒套設(shè)在小套筒外并與其連接，所述的雙套筒、小套筒分別固定在套筒支架上，所述的端部加載板設(shè)在非對(duì)稱振子下部延伸段上，所述的端部加載板和套筒支架均固定在接地板上。

所述的套筒支架由環(huán)氧樹脂棒制作而成，起到支撐天線雙套筒的作用。

所述的非對(duì)稱振子與端部加載板的總長為λ/2。

所述的雙套筒的長度為λ/4。

所述的雙套筒內(nèi)外壁之間空心設(shè)置，上下兩端均短路連接。

所述的非對(duì)稱振子為上下兩端開口的圓柱形結(jié)構(gòu)，并采用紫銅材質(zhì)制作而成。

所述的雙套筒和小套筒連接后的饋電點(diǎn)的位置位于小套筒的最底端，采用同軸線饋電。

所述的端部加載板的長度為0.08λ。

所述的接地板大小為10cm×10cm，厚度0.1mm。

該天線實(shí)現(xiàn)在55MHz～103MHz內(nèi)VSWR＜1.5(即S＜-13.9dB)，即達(dá)到了1.81∶1的阻抗帶寬，相對(duì)帶寬為57.5％，并且在該頻率范圍內(nèi)增益均大于2dB，具有水平全向的方向圖。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)在保證天線水平方向全向方向圖的基礎(chǔ)上，在很低的駐波比系數(shù)條件下(VSWR＜1.5)可以達(dá)到1.81∶1的阻抗帶寬，相對(duì)帶寬為57.5％。

2)在寬頻段范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了很好的阻抗匹配特性。

3)結(jié)構(gòu)簡單。

4)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)套筒天線結(jié)構(gòu)上的不連續(xù)性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的仿真S參數(shù)圖；

圖3為本發(fā)明的實(shí)測(cè)S參數(shù)圖；

圖4為本發(fā)明的仿真方向圖；

其中圖1中，1?為非對(duì)稱振子、2?為雙套筒、3?為小套筒、4?為套筒支架、5為端部加載板、6?為接地板，Port為饋電點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例

如圖1所示，一種基于端部加載技術(shù)的雙套筒寬帶天線，，包括非對(duì)稱振子1、雙套筒2、小套筒3、套筒支架4、端部加載板5和接地板6；所述的小套筒3與非對(duì)稱振子1同軸設(shè)置后構(gòu)成特性阻抗為50歐姆的同軸線，所述的雙套筒2套設(shè)在小套筒3外并與其連接，所述的雙套筒2、小套筒3分別固定在套筒支架上，所述的端部加載板5設(shè)在非對(duì)稱振子1下部延伸段上，所述的端部加載板5和套筒支架4均固定在接地板上。

所述的套筒支架4由環(huán)氧樹脂棒制作而成，起到支撐天線雙套筒的作用。

所述的非對(duì)稱振子1與端部加載板5的總長為λ/2。所述的雙套筒2的長度為λ/4。