[发明专利]一种渐变型巴伦馈电的宽带全向偶极子天线

说明书

本发明公开了一种渐变型巴伦馈电的宽带全向偶极子天线，包括两个辐射体、渐变型巴伦、金属底板、两个支撑座和若干根支撑杆；采用轴对称天线形式，两个辐射体水平面对称辐射体，由锥台和若干圆柱组成，通过渐变型巴伦馈电，利用辐射体直径渐变式结构调节驻波。本发明天线阻抗带宽为1.25GHz~10GHz。工作频段范围内驻波比基本小于2.2，不圆度低频部分小于3dB，高频部分小于6dB，增益典型值为3dBi，在工作频带内具有良好阻抗带宽和辐射方向图，适用于无人机侦察等民防领域。

技术领域

本发明属于通信天线，具体涉及一种渐变型巴伦馈电的宽带全向偶极子天线。

背景技术

偶极子天线是在无线电通信中，使用最早、应用最广泛的一类天线。它由一对对称放置的导体构成，这种天线在远处产生的辐射场是轴对称的，理论分析表明，细长偶极子天线内的电流分布具有驻波的形式，驻波的波长正好是天线产生或接收的电磁波的波长。为扩展天线带宽，一般有以下几种方法：(1)天线末端接匹配负载，其上的电流为行波分布，输入阻抗就等于传输线的特性阻抗，不随频率改变；(2)突出角度而不是长度，天线的结构只与角度有关，因而其辐射特性和阻抗特性都与频率无关；(3)粗导体，增加谐振式天线如振子天线的线径，可增加其阻抗带宽，因而可增加其频带宽度；(4)自补结构，通过平移或旋转手段精确覆盖它的互补结构的结构，输入阻抗为Z_in＝η/2，与频率无关。

目前，宽带偶极子天线主要加粗直径来提高天线带宽。如专利文献1(CN103000987A)公开的一种高增益宽带全向天线，通过同轴线直接馈电，采用粗导体和匹配台实现宽带匹配，利用反射板提高增益，其偶极子直径d1＝0.1λ₀，反射板直径在1～4λ₀，增益可以达到6dBi，在频率为2.5GHz、2.6GHz、2.7GHz时，波束指向稳定，有较大增益和波束指向稳定等优点。不圆度在工作频段内典型值为6dB。但对于宽带全向天线，其工作带宽已经不足以支撑应用要求，且其不圆度较差，纵向尺寸过大，不太适合车载或机载安装环境。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种渐变型巴伦馈电的宽带全向偶极子天线，克服了常规宽带全向天线频带窄、尺寸大以及不圆度差等问题。

本发明所采用的技术方案是：一种渐变型巴伦馈电的宽带全向偶极子天线，包括渐变型巴伦、圆形金属底板、第一辐射体、第二辐射体、第一支撑座、第二支撑座和若干根支撑杆，第一支撑座平行设置于第二支撑座的正上方，第一辐射体设置于第二辐射体的正上方，第一辐射体的顶面固定在第一支撑座底面，第二辐射体固定在第二支撑座的顶面，若干根支撑杆穿过第一辐射体和第二辐射体边缘将第一支撑座、第一辐射体、第二辐射体、第二支撑座进行支撑固定。第一辐射体和第二辐射体作为偶极子，均为中空结构，顶端和底端均无端盖，渐变型巴伦设置在第二辐射体内，渐变型巴伦的外导体与第二辐射体固连，内导体向上伸出与第一辐射体固连，圆形金属底板固定在第二支撑座的底面。

与现有技术相比，本发明有如下优点：

(1)频带宽，阻抗带宽为1.25G-10G，超过3个倍频程。

(2)纵向尺寸小，最大外径尺寸约为0.3λ_max，同时高度约为0.7λ_max。

(3)不圆度小，低频部分小于3dB，高频部分小于6dB。

附图说明

图1本发明的渐变型巴伦馈电的宽带全向偶极子天线结构三维图。

图2为本发明的渐变型巴伦馈电的宽带全向偶极子天线结构剖视图。

图3为本发明的渐变型巴伦馈电的宽带全向偶极子天线驻波图。

图4为本发明的渐变型巴伦馈电的宽带全向偶极子天线E面方向图。

图5为本发明的渐变型巴伦馈电的宽带全向偶极子天线H面方向图。