一种双旋转抛物面振子天线的制作方法

文档序号:9669642
一种双旋转抛物面振子天线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及无线电测量领域,特别是设及一种用于RE102比对试验和电磁环境监 测的标准福射源天线。
【背景技术】
[0002] 标准福射源天线是RE102比对试验用标准福射源的发射天线,用于发射超宽带水 平全向福射信号。RE102是军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求中的一项测试试验,电 场福射发射频率范围为IOkHz~18GHz(本设计针对RE102试验中的高频段IG化~18GHz进行 设计)。标准福射源天线还可W应用于电磁环境监测、屏蔽效能测试、暗室归一化场地衰减 测量和场地驻波比测量。标准福射源天线为垂直极化、水平全向的超宽带天线,目前天线形 式只有超宽带振子天线,而超宽带振子天线一般有双锥天线、盘锥天线及其衍生类型。振子 天线是由对称放置的两个振子组成,在垂直极化条件下为垂直方向对称放置的上振子和下 振子,利用其外表面进行信号福射和接收。从现有技术的双锥、盘锥天线性能测试结果中发 现,双锥天线、盘锥天线的主波束方向随频率不同而偏向上振子方向或下振子方向,导致其 在水平方向增益较低,不能满足相关试验所要求的水平全向性要求和最低功率水平要求。

【发明内容】

[0003] 为了加强超宽带振子天线在水平方向的电磁能量束缚能力和增益,本发明提出一 种双旋转抛物面振子天线,解决目前标准福射源天线主波束方向随频率不同偏离水平方 向、导致增益低的问题。
[0004] 本发明的双旋转抛物面振子天线,包含上振子、下振子、连接装置。
[0005] 所述上振子和下振子为导电体;所述上振子和下振子的外表面为相同形状的旋转 抛物面;所述上振子和下振子的外表面的旋转曲线方程为:
[0007]其中A为福射间距,k为指数项系数,C为斜率
[000引所述上振子的中部有第一安装孔;所述下振子的中部有第二安装孔;所述连接装 置包含同轴连接器、内导体、绝缘体;所述同轴连接器带有法兰盘底座;所述内导体为圆柱 形;所述绝缘体为圆柱形套筒;所述绝缘体的内直径等于所述内导体的直径、且等于所述第 一安装孔的直径;所述绝缘体的外直径等于所述第二安装孔的直径;所述内导体的长度大 于所述绝缘体的长度,所述绝缘体的长度大于所述第二安装孔的深度。
[0009] 所述连接装置在装配状态下,所述内导体位于所述绝缘体的套筒内,所述内导体 第一端和所述绝缘体的第一端齐平,连接于所述同轴连接器忍部;所述内导体的第二端延 伸到所述绝缘体的第二端外部。
[0010] 所述双旋转抛物面振子天线在装配状态下,所述连接装置通过所述第二安装孔与 所述下振子配合,所述同轴连接器的法兰盘底座通过紧固螺钉与所述下振子的内表面固定 连接;所述绝缘体第二端的端面接触并支撑于所述上振子的外表面,所述内导体第二端延 伸至所述第一安装孔,和所述上振子接触;在装配状态下,所述绝缘体第二端露出所述第二 安装孔部分的长度为福射间距。
[0011] 作为本发明进一步优化的实施例,所述内导体的外表面和所述第一安装孔的内表 面有对应的螺纹;所述内导体和所述上振子通过所述螺纹连接。
[0012] 作为本发明进一步优化的实施例,所述内导体的长度大于所述绝缘体的长度和第 一安装孔深度之和;进一步地,在装配状态下,内导体的第二端通过紧固螺丝与上振子连 接。
[0013]作为本发明进一步优化的实施例,在所述绝缘体第二端和所述上振子外表面相接 触的范围,所述绝缘体第二端的端面和所述上振子的外表面共形。
[0014] 作为本发明的最佳实施例,所述绝缘体采用聚四氣乙締材质,其介电常数为2.08。
[0015]作为本发明的典型实施例,所述旋转曲线方程的指数项系数为0.06,斜率为0.1, 福射间距为2mm,所述上振子和所述下振子的半径最大值为48.5mm。
[0016] 本发明有益效果如下:
[0017] 本发明的实施例采用改变振子缝隙为曲线间隔的方式,增强对电磁能量的束缚, 保证阻抗匹配,增强了超宽带振子天线在水平方向增益。本发明的双旋转抛物面振子天线 的上振子和下振子之间的缝隙相对传统振子天线减小一个数量级,在束缚电磁能量的同时 保证阻抗匹配,实现超宽带振子天线的水平全向性,并增强超宽带振子天线在水平方向的 增益,超宽带双旋转抛物面振子天线可W作为标准福射源天线,应用于RE102比对试验和电 磁环境监测等试验。高增益超宽带双旋转抛物面振子天线可作为高频标准福射源天线,用 于电磁兼容性能比对、核查和故障诊断。高增益超宽带双旋转抛物面振子天线还可应用于 电磁环境监测、屏蔽效能测试、暗室归一化场地衰减测量和场地驻波比测量。本发明的典型 实施例实现了超宽带(IG化~18GHz)范围的水平全向标准福射场。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本 领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可W根据运些附图获得其 他的附图。
[0019] 图1是双旋转抛物面振子天线结构实施例(含电气封装部),包括(a)垂直剖面图, (b)侧视图,(C)立体图;
[0020] 图2是双旋转抛物面振子天线结构图,包括(a)上振子结构图,(b)下振子结构图, (C)连接装置结构图,(d)内导体、绝缘体与同轴连接器忍部一体成型;
[0021] 图3是双旋转抛物面振子天线仿真模型图,包括(a)天线模型包含上振子和下振 子,(b)天线模型进一步包含电气封装部,(C)天线模型进一步包含天线罩;
[0022] 图4是天线驻波VSWR仿真结果图;
[0023]图5是天线17.6G化增益水平全向性仿真结果;
[0024] 图6是装配有天线罩的双旋转抛物面振子天线外形图(含电气封装部);
[0025]图7是天线罩厚度优化仿真结果;
[0026] 图8是双旋转抛物面振子天线结构图(含电气组成部分);
[0027] 图9是电气组成部分原理框图。
【具体实施方式】
[0028] 为了实现本发明的目的,本发明实施例中提供了一种双旋转抛物面振子天线,目 的在于增强超宽带振子天线在水平方向增益。下面结合说明书附图对本发明各个实施例作 进一步地详细描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实 施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得 的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029] 图1是双旋转抛物面振子天线结构实施例(含电气封装部),包括(a)垂直剖面图, (b)侧视图,(C)立体图。双旋转抛物面振子天线的部件包含:上振子1、下振子2、连接装置3、 支撑柱4、天线罩15和电气封装部16。
[0030]所述上振子和下振子为导电体;所述上振子和下振子的外表面10,20为相同形状 的旋转抛物面;所述上振子和下振子的外表面的旋转曲线方程为:
公式1
[0032] 其中A为福射间距,k为指数项系数,C为斜率
[0033]所述连接装置3的功能是天线馈电,将上、下振子匹配连接,所述支撑柱4将所述下 振子与所述电气封装部16固定连接,起到支撑作用。所述天线罩15与所述电气封装部活动 连接并将所述上振子和下振子的罩住,用于保护上下振子。为了尽量减小对天线福射性能 的影响,所述支撑柱4和所述天线罩15使用绝缘材料(例如聚四氣乙締)。
[0034] 图2是双旋转抛物面振子天线结构图,包括(a)上振子结构图,(b)下振子结构图, (C)连接装置。
[0035] 如图2(a)所示,所述上振子的中部有第一安装孔11;
[0036] 如图2(b)所示,所述下振子的中部有第二安装孔21;
[0037] 如图2(c)所示,所述连接装置包含同轴连接器31、内导体33、绝缘体32;所述同轴 连接器带有法兰盘底座311;所述内导体为圆柱形;所述绝缘体为圆柱形套筒;所述绝缘体 的内直径等于所述内导体的直径、且等于所述第一安装孔的直径;所述绝缘体的外直径等 于所述第二安装孔的直径;所述内导体的长度大于所述绝缘体的长度,所述绝缘体的长度 大于所述第二安装孔的深度。
[0038] 所述连接装置在装配状态下,通过连接器设计加工工艺使所述同轴连接器31、内 导体33、绝缘体32紧固为一体,所述内导体位于所述绝缘体的套筒内,所述内导体第一端 331和所述绝缘体的第一端321齐平,连接于所述同轴连接器忍部312;所述内导体的第二端 332延伸到所述绝缘体的第二端322外部。
[0039] 所述双旋转抛物面振子天线在装配状态下,所述连接装置通过所述第二安装孔与 所述下振子配合,所述同轴连接器的法兰盘底座通过紧固螺钉与所述下振子的内表面固定 连接,保证电接触良好;所述绝缘体第二端的端面接触并支撑于所述上振子的外表面,所述 内导体第二端延伸至所述第一安装孔,和所述上振子接触;在装配状态下,所述绝缘体第二 端露出所述第二安装孔部分的长度为福射间距A。
[0040]作为本发明进一步优化的实施例,所述内导体的外表面和所述第一安装孔的内表 面有对应的螺纹;所述内导体和所述上振子通过所述螺纹连接。
[0041]作为本发明进一步优化的实施例,所述内导体的长度大于所述绝缘体的长度和第 一安装孔深度之和;进一步地,在装配状态下,内导体的第二端通过紧固螺丝与上振子连 接,运样保证内导体与上振子的电接触良好。
[0042]作为本发明进一步优化的实施例,在所述绝缘体第二端和所述上振子外表面10相 接触的范围,所述绝缘体第二端的端面和所述上
再多了解一些
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