[發(fā)明專利]一種圓錐形四臂正弦天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510067657.4
• 申請(qǐng)日: 2015-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN104638359B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭書峰;高式昌;尹應(yīng)增;任學(xué)施;楊曉東;楊熙;胡偉;王澤東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q15/24
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

一種圓錐形四臂正弦天線，第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基板與第三介質(zhì)基板，其中第一介質(zhì)基板為中空的圓錐臺(tái)，第二介質(zhì)基板組設(shè)于第一介質(zhì)基板頂端，第一介質(zhì)基板外表面設(shè)有第一組正弦形金屬臂，第一介質(zhì)基板內(nèi)表面內(nèi)設(shè)第二組正弦形金屬臂；第二介質(zhì)基板上表面設(shè)有第一組金屬連接帶，下表面第二組金屬連接帶；第三介質(zhì)基板上設(shè)有第一組微帶指數(shù)漸變巴倫及第二組微帶指數(shù)漸變巴倫，第一組微帶指數(shù)漸變巴倫及第二組微帶指數(shù)漸變巴倫分別與相應(yīng)的信號(hào)源相連；第一組正弦形金屬臂與第一組微帶指數(shù)漸變巴倫通過(guò)第一組金屬連接帶電性連接并形成第一組輻射單元，第二組正弦形金屬臂與第二組微帶指數(shù)漸變巴倫通過(guò)第二組金屬連接帶電性連接并形成第二組輻射單元。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及寬帶全極化的定向天線，具體涉及一種圓錐形四臂正弦天線。

背景技術(shù)

天線作為發(fā)射和接受電磁波的重要部件，是無(wú)線電設(shè)備與系統(tǒng)中的重要組成部分，許多現(xiàn)代無(wú)線系統(tǒng)如通信與雷達(dá)系統(tǒng)等都要求天線能在較寬頻帶范圍內(nèi)有效工作。天線的主要電參數(shù)如阻抗、增益、方向圖、軸比等，均有其各自帶寬的限制，天線的帶寬應(yīng)以其中最窄的帶寬定義，即在此帶寬內(nèi)天線的主要性能指標(biāo)均能達(dá)到規(guī)定要求。

天線的縮比原理指出，若天線的模型尺寸與工作頻率(或波長(zhǎng))按相同的比例變化，則天線的性能保持不變。1957年Rumsey依據(jù)縮比原理提出了工作頻帶在理論上沒有限制的非頻變天線^[1](或稱為頻率無(wú)關(guān)天線)。在實(shí)際的天線工程中，考慮到“截尾”效應(yīng)，物理上可實(shí)現(xiàn)的非頻變天線是指在很寬的頻帶范圍內(nèi)所有電特性隨頻率的變化都很微小的天線。

傳統(tǒng)的非頻變天線主要包括螺旋天線和對(duì)數(shù)周期天線兩大類。其中對(duì)數(shù)周期天線關(guān)于一系列確定的離散頻率點(diǎn)具有自相似特性，故只在這些離散的頻率點(diǎn)上具有非頻變特性，而在這些離散的頻率點(diǎn)之間天線的特性會(huì)有一定的變化；螺旋天線的形狀僅由角度確定，可在連續(xù)變化的頻率上得到非頻變特性，如阿基米德螺旋天線，平面等角螺旋天線和圓錐螺旋天線等，但螺旋天線的物理結(jié)構(gòu)決定了此類天線的極化方式是單一的。

上世紀(jì)80年代DuHamel提出了一種新穎的非頻變天線，即正弦天線 (SinuousAntenna)^[2]。正線天線繼承了傳統(tǒng)的螺旋天線的超寬頻帶、單孔徑等優(yōu)點(diǎn)，還具有獨(dú)特的全極化特性，可以根據(jù)需求而實(shí)現(xiàn)雙線極化或雙圓極化。正弦天線的這些優(yōu)良特性使得它在遙測(cè)技術(shù)、宇航通信、電子對(duì)抗和無(wú)線電測(cè)向等很多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。

傳統(tǒng)的正弦天線為平面結(jié)構(gòu)，具有雙向輻射的方向圖，為實(shí)現(xiàn)單向輻射，通常需要在輻射體后放置填充有吸波材料的金屬背腔^[3]，但是這種方法會(huì)損耗一部分輻射能量從而降低天線增益。圓錐形的正弦天線可以克服這一缺陷，通過(guò)增大天線的前后輻射比來(lái)實(shí)現(xiàn)單向輻射，在一些現(xiàn)代寬帶通信、雷達(dá)及射電天文系統(tǒng)中獲得了應(yīng)用，如在反射面天線中用做饋源天線或在被動(dòng)雷達(dá)系統(tǒng)中用做雷達(dá)導(dǎo)引頭天線等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供一種圓錐形四臂正弦天線，其包括，

第一介質(zhì)基板、第二介質(zhì)基板與第三介質(zhì)基板，其中第一介質(zhì)基板為中空的圓錐臺(tái)，第二介質(zhì)基板為圓形，第二介質(zhì)基板組設(shè)于所述第一介質(zhì)基板頂端，并且所述第一介質(zhì)基板和第二介質(zhì)基板共同形成一無(wú)底面的圓錐臺(tái)，同時(shí)，所述第三介質(zhì)基板收容于所述無(wú)底面的圓錐臺(tái)中，并且所述第二介質(zhì)基板上設(shè)有連接槽，所述第三介質(zhì)基板的頂端插入連接槽中；

所述第一介質(zhì)基板外表面設(shè)有第一組正弦形金屬臂，所述第一介質(zhì)基板內(nèi)表面設(shè)有第二組正弦形金屬臂；

所述第二介質(zhì)基板上表面設(shè)有第一組金屬連接帶，所述第二介質(zhì)基板下表面第二組金屬連接帶；

所述第三介質(zhì)基板上設(shè)有第一組微帶指數(shù)漸變巴倫及第二組微帶指數(shù)漸變巴倫，且所述第一組微帶指數(shù)漸變巴倫及第二組微帶指數(shù)漸變巴倫分別與相應(yīng)的信號(hào)源相連；同時(shí)，