一种超宽带全向双锥天线的固定装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及双锥天线技术领域，本实用新型公开了一种超宽带全向双锥天线的固定装置，其具体包括上锥、下锥和支撑环，上锥和下锥均为圆锥体，圆锥体中直径较小的为锥顶，直径较大的为锥底，上锥和下锥的锥顶相对，支撑环固定在上锥和下锥的锥顶之间，所述支撑环为中空的双圆锥结构。在该结构中，所有的部件均为圆对称结构，保证了H面方向图的全向性，与此同时，支撑环为中空的双圆锥结构，即中间突出，两端减小的碟形，其外形为两个相同尺寸的圆台的底面相对拼接，碟形的内角设计使环壁上的反射波避开馈电连接器，能显著降低由支撑环引入的阻抗失配。
【专利说明】
一种超宽带全向双锥天线的固定装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及双锥天线技术，具体是一种超宽带全向双锥天线的固定装置，可解决现有的固定结构带来的阻抗失配问题。
【背景技术】
[0002]双锥天线是一种典型的宽带天线，理论上，无限长的双锥天线具有无限宽的工作带宽。《非对称双锥天线辐射特性研究》(电子测量技术)中，所设计的天线涵盖了 240MHz到2GHz的频段，带宽为10:1。《一种宽带双锥天线KCN 203300790 U)中，天线频率范围为800MHz到3000MHz，带宽为3.75:1.
[0003]双锥天线由两个圆锥体构成，两锥轴线共线，锥顶相对，锥顶间留有少量空隙。电信号从锥顶间馈入，在上下锥面间产生谐振，从而向外辐射电磁波。
[0004]工程中，在不影响天线的电性能的条件下，如何固定上锥和下锥的位置是一个关键问题。专利CN 203300790 U中，上锥和下锥之间通过空心圆柱介质隔离并固定，然而由于空心圆柱介质的遮挡，使反射的电磁波直接回馈给射频连接器，导致阻抗失配，带宽变窄。如果使用数根细介质棒作为支撑结构，虽然可以减小遮挡改善阻抗匹配，但却破坏了天线整体结构的圆对称性，恶化高频段方向图的全向性。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的固定装置存在阻抗失配的技术问题，本实用新型公开了一种超宽带全向双锥天线的固定装置。
[0006]在本实用新型的圆锥体中，直径较小的为锥顶，直径较大的为锥底。
[0007]本实用新型的技术方案如下
[0008]本实用新型公开了一种超宽带全向双锥天线的固定装置，其具体包括上锥、下锥和支撑环，上锥和下锥均为圆锥体，圆锥体中直径较小的为锥顶，直径较大的为锥底，上锥和下锥的锥顶相对，支撑环固定在上锥和下锥的锥顶之间，所述支撑环为中空的双圆锥结构。
[0009]更进一步地，上述固定装置还包括两个扩展锥盘，两个扩展锥盘的锥顶分别与上锥和下锥的锥底活动连接。比如可以采用螺钉连接，不同工作频率的天线可以更换不同尺寸的扩展锥盘，方便实现。
[0010]更进一步地，上述固定装置还包括射频连接器，所述射频连接器包括介质内芯和金属内芯，所述介质内芯从下锥的锥底向锥顶穿出，伸出锥顶长度d，所述金属内芯从上锥的锥顶向锥底穿出，连接器的法兰盘与下锥固定连接，穿出的金属内芯与上锥焊接固定，其中d为上、下锥之间的锥顶间距。通过该结构实现射频连接。
[0011]更进一步地，上述上、下锥的锥角范围为110°?140°。上下锥角张开一定角度，使得天线和空气良好匹配。
[0012]更进一步地，上述上锥的锥顶直径为1.2mm~2.5mm，下锥的锥顶直径2.5mm?3mm，上、下锥锥顶间距为0.5mm?1.5mm。所述锥顶直径和锥顶间距取较小尺寸，使射频连接器内芯到锥顶平缓过渡，可改善天线的高频阻抗匹配。
[0013]更进一步地，上述支撑环材料为尼龙或者聚四氟乙烯或者高密度聚乙烯。具有较高的材料强度和低介电常数，减小透波时的反射。
[0014]更进一步地，上述扩展锥盘外形为锥台，其中一个台面直径与锥底直径相同。避免不连续处的表面电流畸变，扩展锥盘增加了天线的电尺寸，向低频扩展天线的工作带宽。
[0015]更进一步地，上述射频连接器为毫米波连接器。其工作范围为DC-40GHZ。
[0016]通过采用以上的技术方案，本实用新型的有益效果为:在不使用加载、匹配网络和有源电路的条件下，该超宽带全向双锥天线高频截止频率为40GHz，低频截止频率根据扩展锥盘的尺寸向下扩展。在500MHz?40GHz的频率范围内，驻波保持在2.5以下，带宽达80:1。天线的所有部件均为圆对称结构，保证了 H面方向图的全向性，在整个工作频段范围内，H面方向图的起伏小于4dB。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的上锥示意图。
[0018]图2是本实用新型的下维不意图。
[0019]图3是本实用新型的支撑环示意图。
[0020]图4是本实用新型的锥盘示意图。
[0021]图5是本实用新型的装配图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合说明书附图，详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0023]本实用新型公开了一种超宽带全向双锥天线的固定装置，其具体包括上锥、下锥和支撑环，上锥和下锥均为圆锥体，圆锥体中直径较小的为锥顶，直径较大的为锥底，上锥和下锥的锥顶相对，支撑环固定在上锥和下锥的锥顶之间，所述支撑环为中空的双圆锥结构。在该结构中，所有的部件均为圆对称结构，保证了H面方向图的全向性，与此同时，支撑环为中空的双圆锥结构，即中间突出，两端减小的碟形，其外形为两个相同尺寸的圆台的底面相对拼接，碟形的内角设计使环壁上的反射波避开馈电连接器，能显著降低由支撑环引入的阻抗失配。
[0024]如图1和图2所示，上锥I和下锥2均为圆锥体，定义直径较小的为锥顶，直径较大的为锥底。上锥I的锥角为A，锥顶直径为a，下锥2的锥角为B，锥顶直径为b，上锥I和下锥2的锥底直径相同。
[0025]如图3所示，支撑环3为低介电常数材料，比如支撑环材料为尼龙或者聚四氟乙烯或者高密度聚乙烯，具有较高的材料强度和低介电常数，减小透波时的反射。支撑环3是中空的双圆锥结构，内角为C，壁厚为t，粘接固定在上锥I和下锥2的锥顶之间，上下锥之间的锥顶间距为d。
[0026]如图4所示，扩展锥盘4的锥角为D，其锥顶直径与上锥I的锥底直径相同；
[0027]如图5所示，两个扩展锥盘4的锥顶分别与上锥I和下锥2的锥底用螺钉连接固定。射频连接器型号为2.4-KFDS1，连接器的介质内芯从下锥2的锥底向锥顶穿出，伸出锥顶长度d，连接器的金属内芯从上锥I的锥顶向锥底穿出，连接器的法兰盘与下锥2用螺钉固定，穿出的金属内芯与上椎I焊接固定，实现射频连接。
[0028]锥角A的范围为110°?140°，锥角B的范围为110°?140°，上锥锥顶直径a的范围为
1.2mm~2.5mm，下锥锥顶直径b的范围为2.5mm?3mm，锥顶间距d的范围为0.5mm?1.5mm，支撑环内角C的范围为60°?80°，壁厚t的范围为2.5mm?4mm，扩展锥盘锥角D的范围为110°?140°，在此实施例中，上锥锥角A为130°，下锥锥角B为130°，上锥锥顶直径a为1.4mm，下锥锥顶直径b为3mm，锥顶间距d为0.8mm，支撑环内角C为70°，壁厚t为3.5mm，扩展锥盘锥角D为130°，也可以为此范围内的其他值，只要上锥锥角A、上锥锥顶直径a、下锥锥角B、下锥锥顶直径b、锥顶间距d、支撑环内角C、壁厚t和扩展锥盘锥角D在此数值范围内，均属于此实用新型的保护范围。
[0029]上述的实施例中所给出的系数和参数，是提供给本领域的技术人员来实现或使用实用新型的，实用新型并不限定仅取前述公开的数值，在不脱离实用新型的思想的情况下，本领域的技术人员可以对上述实施例作出种种修改或调整，因而实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
【主权项】
1.一种超宽带全向双锥天线的固定装置，其特征在于具体包括上锥、下锥和支撑环，上锥和下锥均为圆锥体，圆锥体中直径较小的为锥顶，直径较大的为锥底，上锥和下锥的锥顶相对，支撑环固定在上锥和下锥的锥顶之间，所述支撑环为中空的双圆锥结构。2.如权利要求1所述的超宽带全向双锥天线的固定装置，其特征在于所述固定装置还包括两个扩展锥盘，两个扩展锥盘的锥顶分别与上锥和下锥的锥底活动连接。3.如权利要求1所述的超宽带全向双锥天线的固定装置，其特征在于所述固定装置还包括射频连接器，所述射频连接器包括介质内芯和金属内芯，所述介质内芯从下锥的锥底向锥顶穿出，伸出锥顶长度d，所述金属内芯从上锥的锥顶向锥底穿出，连接器的法兰盘与下锥固定连接，穿出的金属内芯与上椎焊接固定，其中d为上、下锥之间的锥顶间距。4.如权利要求1所述的超宽带全向双锥天线的固定装置，其特征在于所述上、下锥的锥角范围为110°?140°。5.如权利要求1所述的超宽带全向双锥天线的固定装置，其特征在于所述上锥的锥顶直径为I.2mm?2.5mm，下锥的锥顶直径2.5mm?3mm，上、下锥锥顶间距为0.5mm~l.5mm。6.如权利要求1所述的超宽带全向双锥天线的固定装置，其特征在于所述支撑环材料为尼龙或者聚四氟乙烯或者高密度聚乙烯。7.如权利要求2所述的超宽带全向双锥天线的固定装置，其特征在于所述扩展锥盘外形为锥台，其中一个台面直径与锥底直径相同。8.如权利要求3所述的超宽带全向双锥天线的固定装置，其特征在于所述射频连接器为毫米波连接器。
【文档编号】H01Q5/50GK205488566SQ201620042109
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月18日
【发明人】李洋
【申请人】中国电子科技集团公司第二十九研究所