[發明專利]一種鏡面單錐天線的圓弧型電路

有效

• 申請號: 202210569779.3
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114824777B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 王紹飛;張普卿;謝彥召;王異凡;龔金龍;劉黎;邵先軍;王少華;孫明;王一帆
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q23/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張宇鴿

本發明公開了一種鏡面單錐天線的圓弧型電路，包括：單錐天線垂直倒立放置在鏡像地的中央，匹配負載均勻設置在鏡像地的周圍，所述匹配負載的一端連接單錐天線的底座上，匹配負載的另一端連接鏡像地的邊緣上；饋線通過SMA接頭連接饋源，所述饋源為電路提供信號；饋線連接單錐天線倒立的頂端和鏡像地；單錐天線的母線與鏡面地的半徑相等；本發明能夠改善鏡面單錐天線的低頻匹配特性及空間場特性，將單錐天線的低頻下限拓展至直流。本發明所設計的圓弧型加載鏡面單錐天線能夠用于高空電磁脈沖、雷電電磁脈沖、超寬帶高功率微波等多類型瞬態電磁脈沖傳感器的標定，對于復雜電磁環境的測量及電磁環境效應防護的研究具有重要意義。

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，涉及一種鏡面單錐天線的圓弧型電路。

背景技術

鏡面單錐TEM小室常用于產生標準場，用于標定電磁場傳感器。與TEM小室、GTEM小室相比，鏡面單錐天線上限頻率高，空間場精度更高。現有的鏡面單錐天線主要有末端不加載和末端加載匹配負載兩種，前者存在一個低頻下限，后者目前多采用直線型路徑加載，對低頻特性有一定的改善。然而，目前采用的直線加載方式未考慮加載路徑和輻射系統的相互作用，成為系統低頻性能的進一步提升的限制因素。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中的問題，提供一種鏡面單錐天線的圓弧型電路，能夠實現有限長鏡面單錐天線的低頻阻抗匹配，改善低頻響應特性。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種鏡面單錐天線的圓弧型電路，包括：單錐天線、饋線、鏡像地、SMA接頭和匹配負載；

單錐天線垂直倒立放置在鏡像地的中央，匹配負載均勻設置在鏡像地的周圍，所述匹配負載的一端連接單錐天線的底座上，匹配負載的另一端連接鏡像地的邊緣上；

饋線通過SMA接頭連接饋源，饋源為電路提供信號；饋線連接單錐天線倒立的頂端和鏡像地。

本發明的進一步改進在于：

匹配負載通過圓弧型加載導線與單錐天線的底座進行連接。

單錐天線的高度h、單錐天線的側邊與單錐天線的高度的夾角θ_h和單錐天線的底面半徑r的關系如公式(1)所示：

單錐天線的輸入阻抗如公式(2)所示：

其中，η0為真空波阻抗；

根據單錐天線的母線與單錐天線的高度的夾角θ_h和高度h確定單錐天線的母線長度，如公式(3)所示：

單錐天線包括若干個長短粗細一致的天線；若干個天線的一端共同連接在鏡面地的中央，若干個天線的均勻發散設置。

單錐天線包括金屬外殼。

單錐天線的母線與鏡面地的半徑相等。

匹配負載為若干個，若干個匹配負載并聯的數值與單錐天線的輸入阻抗數值相等。

饋線連接單錐天線倒立的頂端和鏡像地，具體為：

饋線包括內導體和外導體，鏡像地中間包括通孔，單錐天線的頂部穿過通孔與內導體相連，外導體與鏡像地相連。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：