一种uhf波段外辐射源雷达改进型双锥天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种UHF波段外辐射源雷达改进型双锥天线，包括相互对称、共轴连成一体的上辐射臂和下辐射臂、馈电结构；第一圆柱形振子和第一圆锥形振子连接在一起构成上辐射臂，第二圆锥形振子和第二圆柱形振子连接在一起构成下辐射臂；圆锥形振子的顶面直径与圆柱形振子的直径相等；第一圆锥形振子和第二圆锥形振子按照锥尖相对的方式对称布置，相互之间不接触；馈电结构由SMA-K型接头与1:1的巴伦组成，SMA-K型接头设置在第二圆锥形振子的内部锥尖部位，巴伦设置在第一圆锥形振子和第二圆锥形振子之间，SMA-K型接头连接巴伦的输入端，巴伦的输出端分别连接双锥天线的上下辐射臂。本发明在工作频带上具有更好的方向图一致性，并且体积更小，方便携带。
【专利说明】一种UHF波段外辐射源雷达改进型双锥天线
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明属于无线通信、无源定位、外辐射源雷达及天线【技术领域】，涉及一种UHF波段外辐射源雷达改进型双锥天线。
[0003]
【背景技术】
[0004]外辐射源雷达是一种利用第三方发射的电磁信号探测目标特性的双/多基地雷达系统。UHF波段外辐射源雷达主要利用470-806MHZ频段内的无线电视信号，其接收天线首先应该具有宽频带特性。同时为满足UHF波段外辐射源雷达全方位目标监测的需要，要求接收天线在方位面内具有全向性，且在俯仰面内有较宽的半功率波束宽度。双锥天线是一种典型的宽带全向天线，但对于传统双锥天线而言，电压驻波比(Voltage StandingWave Rat1，VSWR)和主副瓣比无法同时达到理想的指标。如果要得到较小的VSWR，则需要使用较长的圆锥形振子作为天线的辐射臂，以减弱天线末端的能量反射，但是长双锥天线会引起波束宽度的变窄以及副瓣的产生，同时也会导致天线的体积偏大；另一方面，如果想要削弱甚至消除天线波瓣图的副瓣，则需要使用较短的圆锥形振子作为天线的辐射臂，但是短双锥天线的末端反射强，因而VSWR过大。
[0005]此外，为了提高外辐射源雷达的机动能力，要求天线的体积不能太大，而传统双锥天线一般使用大锥角的圆锥形振子作为辐射臂，体积偏大，不便于应用。
[0006]
【发明内容】
[0007]针对上述提出的问题，本发明的目的是提供一种体积小、工作频带内方向图一致性好、电压驻波比低的用于UHF波段外辐射源雷达的改进型双锥天线。
[0008]本发明所采用的技术方案是:一种UHF波段外辐射源雷达改进型双锥天线，包括上辐射臂、下辐射臂和馈电结构，所述的上辐射臂和下辐射臂相互对称、共轴连成一体；其特征在于:第一圆柱形振子和第一圆锥形振子连接在一起构成所述的上辐射臂，第二圆锥形振子和第二圆柱形振子连接在一起构成所述的下辐射臂；所述的第一圆锥形振子和第二圆锥形振子的顶面直径与第一圆柱形振子和第二圆柱形振子的直径相等；所述的第一圆锥形振子和第二圆锥形振子按照锥尖相对的方式对称布置，相互之间不接触，中间留有间隙；所述的馈电结构由SMA-K型接头与1:1的巴伦组成，所述的SMA-K型接头设置在第二圆锥形振子的内部锥尖部位，所述的巴伦设置在所述的第一圆锥形振子和第二圆锥形振子之间，所述的SMA-K型接头连接所述的巴伦的输入端，巴伦的输出端分别连接双锥天线的上辐射臂和下辐射臂。
[0009]作为优选，所述的第一圆锥形振子和第二圆锥形振子之间的间隙为0.7_3mm。
[0010]作为优选，所述的第一圆锥形振子和第二圆锥形振子的锥顶角均为86° -110°。
[0011]作为优选，所述的第一圆锥形振子和第二圆锥形振子的锥尖削平，截面圆的半径均为2_4mm。
[0012]作为优选，所述的第一圆锥形振子和第二圆锥形振子的母线长均为80-100mm，所述的第一圆柱形振子和第二圆柱形振子的高均为60-80_。
[0013]与传统技术相比，本发明的有益效果是:
1、本发明具有尺寸小、重量轻、运输和安装方便的优势。
[0014]2、本发明具有良好的宽频带特性，在300-900MHZ的频段范围内，VSWR很低，方向图一致性好，从而保证了外辐射源雷达的接收性能。
[0015]3、本发明H面方向图具有全向性，工作频带上E面方向图的一致性明显提高。
[0016]
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1:为本发明实施例的平面结构示意图。
[0018]图2:为本发明实施例的VSWR的测试曲线图。
[0019]图3:为本发明实施例在频率400MHz处的方向图测量结果。
[0020]图4:为本发明实施例在频率600MHz处的方向图测量结果。
[0021]图5:为本发明实施例在频率800MHz处的方向图测量结果。
[0022]
【具体实施方式】
[0023]为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0024]请见图1，本发明所采用的技术方案是:一种UHF波段外辐射源雷达改进型双锥天线，包括上辐射臂、下辐射臂和馈电结构，上辐射臂和下辐射臂相互对称、共轴连成一体；第一圆柱形振子I和第一圆锥形振子2连接在一起构成上辐射臂，第二圆锥形振子5和第二圆柱形振子6连接在一起构成下辐射臂；第一圆锥形振子2和第二圆锥形振子5的顶面直径与第一圆柱形振子I和第二圆柱形振子6的直径相等；第一圆锥形振子2和第二圆锥形振子5按照锥尖相对的方式对称布置，相互之间不接触，中间留有间隙；第一圆锥形振子2和第二圆锥形振子5之间的间隙为0.7-3mm ;第一圆锥形振子2和第二圆锥形振子5的锥顶角均为86° -110° ;第一圆锥形振子2和第二圆锥形振子5的锥尖削平，截面圆的半径均为2-4mm ;第一圆锥形振子2和第二圆锥形振子5的母线长均为80_100mm ;第一圆柱形振子I和第二圆柱形振子6的高均为60-80mm;馈电结构由SMA-K型接头4与1:1的巴伦3组成，SMA-K型接头4设置在第二圆锥形振子5的内部锥尖部位，巴伦3设置在第一圆锥形振子2和第二圆锥形振子5之间，SMA-K型接头4连接巴伦3的输入端，巴伦3的输出端分别连接双锥天线的上辐射臂和下辐射臂。
[0025]参见图2，本实施例的电压驻波比测试结果显示，在300-900MHZ的频段范围内，VSWR小于1.60，这一频段包含了 UHF电视频段(470_806MHz)。
[0026]参见图3至图5，本实施例在400MHz、600MHz和800MHz三个频点处的方向图分别对应于图3、图4和图5，方向图的实测结果显示，本发明在工作频带上的方向图一致性好，满足外辐射源雷达对天线方向图稳定性的要求。图2至图5的数据说明本发明的驻波特性优良，3dB波束宽度等指标满足UHF波段外辐射源雷达对天线技术指标的要求。
[0027]尽管本说明书较多地使用了第一圆柱形振子1、第一圆锥形振子2、1:1的巴伦3、SMA-K型接头4、第二圆锥形振子5、第二圆柱形振子6、上辐射臂、下辐射臂和馈电结构等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
[0028]应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
[0029]应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种UHF波段外辐射源雷达改进型双锥天线，包括上辐射臂、下辐射臂和馈电结构，所述的上辐射臂和下辐射臂相互对称、共轴连成一体；其特征在于:第一圆柱形振子(I)和第一圆锥形振子(2)连接在一起构成所述的上辐射臂，第二圆锥形振子(5)和第二圆柱形振子(6)连接在一起构成所述的下辐射臂；所述的第一圆锥形振子(2)和第二圆锥形振子(5)的顶面直径与第一圆柱形振子(I)和第二圆柱形振子(6)的直径相等；所述的第一圆锥形振子(2)和第二圆锥形振子(5)按照锥尖相对的方式对称布置，相互之间不接触，中间留有间隙；所述的馈电结构由SMA-K型接头(4)与1:1的巴伦(3)组成，所述的SMA-K型接头(4)设置在第二圆锥形振子(5)的内部锥尖部位，所述的巴伦(3)设置在所述的第一圆锥形振子(2)和第二圆锥形振子(5)之间，所述的SMA-K型接头(4)连接所述的巴伦(3)的输入端，巴伦(3)的输出端分别连接双锥天线的上辐射臂和下辐射臂。
2.根据权利要求1所述的UHF波段外辐射源雷达改进型双锥天线，其特征在于:所述的第一圆锥形振子(2)和第二圆锥形振子(5)之间的间隙为0.7-3mm。
3.根据权利要求1所述的UHF波段外辐射源雷达改进型双锥天线，其特征在于:所述的第一圆锥形振子(2)和第二圆锥形振子(5)的锥顶角均为86° -110°。
4.根据权利要求1所述的UHF波段外辐射源雷达改进型双锥天线，其特征在于:所述的第一圆锥形振子(2)和第二圆锥形振子(5)的锥尖削平，截面圆的半径均为2-4mm。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的UHF波段外辐射源雷达改进型双锥天线，其特征在于:所述的第一圆锥形振子(2)和第二圆锥形振子(5)的母线长均为80-100mm，所述的第一圆柱形振子(I)和第二圆柱形振子(6)的高均为60-80_。
【文档编号】H01Q1/50GK104167596SQ201410411342
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】龚子平, 曹小毛, 万显荣, 柯亨玉 申请人:武汉大学