全向超宽带小型化电磁测量复合天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于天线技术领域，涉及一种全向超宽带小型化电磁测量复合天线，可用于电磁兼容性测量。
【背景技术】
[0002]在科学发达的今天，广播、电视、通信、导航、雷达、遥测测控及计算机等迅速发展，尤其是信息、网络技术以爆炸性方式增长，电磁波利用的快速扩张，产生了不断增长的电磁污染，带来了严重的电磁干扰。各种电磁能量通过辐射和传导的途径，以电波、电场和电流的形式，影响着敏感的电子设备，轻则系统性能降级，重则是电子设备严重损坏，电磁兼容性测量环节在产品研发及生产周期中的重要性日益突出，电磁兼容性测量的需求必然加大。电磁兼容性测量中，首当其冲的就是电磁兼容性测量天线；且随着电磁测量技术的发展，测量设备的发展越来越趋于小型化，这就对电磁兼容性测量天线的设计带来了小型化的要求。
[0003]电磁兼容性测量的频率范围从几十赫兹到几十吉赫兹，只有使用对应于不同频段的若干测量天线才能覆盖这么宽的频率范围，如果测量天线的使用带宽窄的话，那么覆盖这么宽频率范围的天线数量将非常多，测量时需不断更换天线，测量效率非常低；同时，由于实际环境比较复杂，大多数被测辐射干扰的方向和幅度常带有一定的随机性，采用定向辐射天线不能覆盖除主辐射方向以外的区域，测量时需不断调整天线的位置才能覆盖其他方位，同样会降低测量效率，因此应该采用全向宽带的电磁测量天线才能够高效的进行电磁兼容性测量。现有的电磁测量天线大多采用的是线结构天线，尺寸均较大，包括半波振子天线、双锥天线、对数周期天线、圆锥对数螺旋天线、双锥天线与对数周期天线的复合天线等类型，其中半波振子天线和双锥天线属于全向辐射；对数周期天线、圆锥对数螺旋天线和半波双锥天线与对数周期天线的复合天线属于定向辐射。在30-3000MHZ频段范围，单一的全向电磁测量天线不能够覆盖如此宽的频率范围，而现有技术中能够能够覆盖这么宽频带的复合天线并非全向辐射，两者测量效率都非常低，且尺寸均较大，不便携带。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提出了一种全向超宽带小型化电磁测量复合天线，用于解决现有电磁测量天线测量效率低且尺寸较大不便携的技术冋题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为:
[0006]一种全向超宽带小型化电磁测量复合天线，包括高频段天线单元和低频段天线单元；所述高频段天线单元包括高频段辐射体I及设置在其下端的匹配片3和高频段探针4，所述低频段天线单元包括低频段辐射体2及设置在其下端的宽带阻抗变换器9和低频段探针10，其中高频段辐射体I采用单锥形式，低频段辐射体2采用单极折合振子形式，该两个辐射体I和2分别通过支撑座5和固定套6垂直并列固定在底座7上，两个探针4和10分别和两个射频接口 8相连。
[0007]上述的全向超宽带小型化电磁测量复合天线，所述高频段辐射体I由空心圆柱和空心圆锥平滑连接而成，其圆锥锥角向下，圆锥顶点距离底座7的高度为H3,取值范围10mm H3^; 15mm。
[0008]上述的全向超宽带小型化电磁测量复合天线，所述低频段辐射体2采用金属材质，由主体部分和折合部分组成，该两部分的间距为S，取值范围为1mm < S < 14mm。
[0009]上述的全向超宽带小型化电磁测量复合天线，所述匹配片3采用金属片，距离底座7的高度H4,取值范围6mm ( H4^ 1mm0
[0010]上述的全向超宽带小型化电磁测量复合天线，所述固定套6采用非金属材质，其底部设置有空腔，顶部设置有两个固定孔。
[0011]上述的全向超宽带小型化电磁测量复合天线，所述宽带阻抗变换器9采用磁环变压器形式，其阻抗变换比为1:4，输出端和输入端分别与低频段辐射体2的主体部分底端和低频段探针10相连。
[0012]上述的全向超宽带小型化电磁测量复合天线，所述两个射频接口 8设置在底座7的侧面。
[0013]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点:
[0014]1、本实用新型由于采用了将两个天线单元进行并列的组合设计，其中一个天线单元采用单极折合振子形式，利用宽带阻抗变换器进行阻抗匹配，可覆盖30-500MHZ频率范围；另一个天线单元采用单锥形式，且在单锥下端利用匹配片进行加载匹配，可覆盖500-3000MHZ频率范围，将两个天线单元进行复合设计后便可覆盖30_3000ΜΗζ频率范围，与现有技术中的单一全向电磁测量天线相比，有效地拓宽了电磁测量型天线的带宽，实现了一个天线完成30-3000ΜΗΖ频率范围的电磁兼容性测量，提高了测量效率。
[0015]2、本实用新型由于两个天线单元均采用单极天线设计，单极天线本身能够实现全向辐射，将该两个能够实现全向辐射的天线单元通过复合设计后，保证了本实用新型在30-3000ΜΗΖ频率范围内的全向辐射特性，与现有技术中的定向宽带电磁测量复合天线相比，测量时不需要调整天线就可实现水平全向覆盖，同样提高了测量效率。
[0016]3、本实用新型的高频段辐射体和低频段辐射体由于分别采用大直径的单锥形式和单极折合振子形式，在保证辐射性能的前提下，增大单锥的直径和对单极振子进行折合，有效地减小了辐射体的尺寸，两个天线单元进行并列组合设计，与现有单一的全向电磁测量天线和定向宽带的电磁测量天线相比较，实现了天线的小型化，方便携带。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0018]图2为本实用新型高频段天线单元结构示意图；
[0019]图3为本实用新型低频段天线单元结构示意图；
[0020]图4为本实用新型实施例1的低频段驻波比-频率实测结果图；
[0021]图5为本实用新型实施例1的高频段驻波比-频率实测结果图；
[0022]图6为本实用新型实施例1在不同频点XOZ平面的实测辐射方向图；
[0023]图7为本实用新型实施例1低频段增益-频率实测结果图；
[0024]图8为本实用新型实施例1高频段增益-频率实测结果图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述:
[0026]实施例1
[0027]参照图1，高频段辐射体I和低频段辐射体2分别通过支撑座5和固定套6垂直并列固定在底座7上，两个辐射体之间的间距为60mm，在兼顾天线整体尺寸的同时有效的减小了两个辐射体因耦合产生的干扰；底座7采用铝材加工而成，形状为两端为圆弧形的长方体，该长方体的尺寸为:160mmX80mmX50mm ;该底座7的侧面设置有两个射频接口 8，该两个射频接口分别与高、低频探针相连。高频段辐射体I经由其下端的高频段探针4馈电，高频段探针4上焊接有与底座7平行的匹配片3进行阻抗匹配，其相当于在辐射体底端串接一个对地电容，改善了高频段天线单元的特性阻抗，使其带宽能够达到6个倍频程，匹配片3采用半径为12_的圆形铜片；支撑座5通过螺钉与底座7和高频段辐射体I固定。低频段辐射体2的两端分别插入固定套6上端的固定孔中，其中主体部分的下端连接宽带阻抗变换器的输出端进行馈电，固定套6通过螺钉固定在底座7上。支撑座5与固定套6均采用玻璃钢材质。
[0028]参照图2，高频段辐射体I采用铝