[发明专利]用于传感器标定的镜面单锥天线设计方法及单锥天线系统

说明书

本发明公开了用于传感器标定的镜面单锥天线设计方法及单锥天线系统，属于镜面单锥天线技术领域。现有的镜面单锥天线上的阻抗变换器，其输入阻抗不能灵活调整，导致单锥天线锥角不能调整，进而使得镜面单锥天线占地空间大，制造成本高。本发明的一种用于特高频传感器标定的镜面单锥天线设计方法，利用Klopfenstein阻抗渐变模型设计同轴阻抗变换器，以实现脉冲源与镜面单锥天线在宽频带的阻抗匹配，进而可以通过减小单锥天线锥角的方法，减小同样高度单锥天线的直径，从而缩减天线的占地面积，节约建设成本，使得镜面单锥天线结构更加紧凑；另一方面，采用Klopfenstein阻抗渐变设计阻抗变换器，能够实现阻抗变换效率最大化。

技术领域

本发明涉及用于传感器标定的镜面单锥天线设计方法及单锥天线系统，属于镜面单锥天线技术领域。

背景技术

镜面单锥TEM小室常用于产生标准场，用于标定电磁场传感器。与TEM小室、GTEM小室相比，镜面单锥天线上限频率高，空间场精度更高。美国国家标准与技术研究院用作传感器和天线校准的标准装置；全俄光学物理计量院和韩国国家计量科学研究院也相继建立了单锥天线标定系统，用于校准电磁场传感器和建立相关的；国内西北核技术研究所、清华大学等单位开展了单锥天线标定系统方面的研究。

现有的镜面单锥天线上的阻抗变换器，其输入阻抗不能灵活调整，导致单锥天线锥角不能调整，进而使得镜面单锥天线占地空间大，制造成本高。

进一步，现有的镜面单锥天线为实现与脉冲源的阻抗匹配，输入阻抗多设计为50Ω，相应的锥角较大，造成圆锥地面直径大，镜面单锥占地面积和重量较大，建造成本较高。

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发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种利用Klopfenstein阻抗渐变模型设计同轴阻抗变换器，以实现输入阻抗的调整，进而可使得脉冲源与镜面单锥天线在宽频带的阻抗匹配，从而可以通过减小单锥天线锥角的方法，减小同样高度单锥天线的直径，从而缩减天线的占地面积，节约建设成本，使得镜面单锥天线结构更加紧凑；另一方面，采用Klopfenstein阻抗渐变设计阻抗变换器，能够实现阻抗变换效率最大化，即相同工作带宽和反射系数下，所需阻抗变换器长度最小，方案详尽，切实可行，便于实现的用于传感器标定的镜面单锥天线设计方法及单锥天线系统。

为实现上述目的，本发明的第一种技术方案为：