本发明属于通信系统设计领域，具体地讲涉及一种同轴裂缝全向天线。
背景技术：
天线作为发射和接收电磁波的电子设备，是雷达天馈线系统的重要组成部分。在一些通信系统领域，为了实现信号的全方位覆盖，需要采用全向天线。
传统的全向天线大多采用单极子或者偶极子天线以及他们的变形形式，同轴馈线类型的全向天线多以cts(coaxialtransversestub)天线居多，但cts天线的馈电方式一般为串馈，这样就造成每个单元上的辐射功率呈现递减的趋势，导致增益很难做到很高。
技术实现要素：
根据现有技术中存在的问题，本发明提供了一种同轴裂缝全向天线，该天线每个辐射口的幅度、相位相同，使得天线增益能够达到较高值，提高了天线的工作性能。
本发明采用以下技术方案：
一种同轴裂缝全向天线，包括相互同轴的扼流单元、辐射单元和阻抗变换单元；所述辐射单元位于扼流单元与阻抗变换单元之间，扼流单元与辐射单元之间通过第一节内导体固定连接，辐射单元与阻抗变换单元之间通过第三节内导体固定连接；所述扼流单元与辐射单元之间设有辐射口ⅰ，辐射单元与阻抗变换单元之间设有辐射口ⅱ，扼流单元远离辐射单元的一端部设有馈电口；
优选的，所述第一节内导体的一端贯穿扼流单元，另一端位于辐射单元内且与辐射单元固定连接；所述第三节内导体的一端贯穿阻抗变换单元，另一端位于辐射单元内且与辐射单元固定连接；所述第一节内导体和第三节内导体均为柱状，且相互同轴；
进一步优选的，所述扼流单元包括有与第一节内导体同轴的外筒ⅰ和外筒ⅱ，外筒ⅰ和外筒ⅱ均沿第一节内导体的长度方向依次套设在第一节内导体的外围；所述外筒ⅱ位于外筒ⅰ与辐射单元之间，外筒ⅰ与外筒ⅱ之间设有形成扼流槽的间隙；所述扼流单元中所在的第一节内导体的表面均设置有绝缘层，第一节内导体远离辐射单元的一端部为所述馈电口；所述外筒ⅱ靠近辐射单元的一端部设有环状封盖ⅰ，所述封盖ⅰ的外圆边缘与外筒ⅱ固定连接，封盖ⅰ的内圆边缘抵靠在第一节内导体的绝缘层上；所述封盖ⅰ与辐射单元之间设有间隙从而形成辐射口ⅰ。
更进一步优选的，所述辐射单元包括有与第一节内导体同轴的第二节内导体ⅰ、第二节内导体ⅱ和外筒ⅲ，所述第二节内导体ⅰ为筒状，第二节内导体ⅱ为柱状；所述第二节内导体ⅱ的两端部分别与第一节内导体和第三节内导体固定连接，第二节内导体ⅱ、第三节内导体、第一节内导体的直径大小依次由大到小设置；所述第二节内导体ⅰ嵌套在第一节内导体的外围，第二节内导体ⅰ的内表面抵靠在第一节内导体的绝缘层上；所述第二节内导体ⅰ与第二节内导体ⅱ之间设有间隙，且间隙处所在的第一节内导体的段落为裸露导体；所述外筒ⅲ嵌套在第二节内导体ⅰ和第二节内导体ⅱ的外围，所述外筒ⅲ靠近扼流单元的一端部与扼流单元的封盖ⅰ之间设有间隙从而形成所述辐射口ⅰ，外筒ⅲ靠近阻抗变换单元的一端部与阻抗变换单元之间设有间隙从而形成辐射口ⅱ。
更进一步优选的，所述阻抗变换单元包括有与第三节内导体同轴的外筒ⅳ，所述外筒ⅳ靠近辐射单元的一端部设有环状封盖ⅱ，所述封盖ⅱ的外圆边缘与外筒ⅳ固定连接，封盖ⅱ的内圆边缘抵靠在第三节内导体的表面上；所述封盖ⅱ与外筒ⅲ之间设有间隙从而形成辐射口ⅱ。
更进一步优选的，所述外筒ⅰ、外筒ⅱ、外筒ⅲ、外筒ⅳ、第二节内导体ⅰ、第二节内导体ⅱ和第三节内导体均为裸露的铜导体。
更进一步优选的，所述外筒ⅰ、外筒ⅱ、外筒ⅲ与外筒ⅳ的内直径均相等，外筒ⅰ、外筒ⅱ、外筒ⅲ与外筒ⅳ的外直径均相等，第二节内导体ⅰ的外直径与第二节内导体ⅱ的直径相等，所述辐射口ⅰ与辐射口ⅱ的宽度相等。
更进一步优选的，所述第一节内导体的直径为rnx1，第一节内导体的裸露部分的长度为hf；第二节内导体ⅰ的内直径为rwx1，外直径为rnx2，长度为hnx2；第三节内导体的直径为rnx3；外筒ⅰ的长度为hwx6,外筒ⅱ的长度为hwx5，扼流槽的宽度为hf2；辐射口ⅰ与辐射口ⅱ的宽度均为为hf1；外筒ⅲ的长度为hwx3，外筒ⅳ的长度为hwx4，第三节内导体在外筒ⅳ内的部分长度为hnx4,外筒ⅰ、外筒ⅱ、外筒ⅲ、外筒ⅳ的内直径均为rwx3；所述rnx1、hf、rwx1、rnx2、hnx2、rnx3、hwx6、hwx5、hf2、hf1、hwx3、hwx4、hnx4、rwx3的大小均可调节。
更进一步优选的，所述扼流单元在远离辐射单元的一端部设有与第一节内导体垂直的反射板；所述反射板中间的内圆边缘抵靠在第一节内导体的绝缘层上，外筒ⅰ远离外筒ⅱ的一端部固定在所述反射板上。
更进一步优选的，所述反射板上还设有天线罩，所述天线罩罩盖在所述扼流单元、辐射单元和阻抗变换单元的外围，天线罩的开口处与反射板固定连接。
本发明的有益效果在于：
1)本发明的天线包括相互同轴的扼流单元1、辐射单元2和阻抗变换单元3；第一节内导体11的一段贯穿扼流单元1，另一段位于辐射单元2内且与其固定连接；所述第三节内导体12的一段贯穿阻抗变换单元3，另一段位于辐射单元2内且与其固定连接；所述第一节内导体11和第三节内导体12均为柱状，且相互同轴；其中，所述扼流单元1包括有与第一节内导体11同轴的外筒ⅰ13和外筒ⅱ14，辐射单元2包括有与第一节内导体11同轴的第二节内导体ⅰ21、第二节内导体ⅱ22和外筒ⅲ23，阻抗变换单元3包括有与第三节内导体12同轴的外筒ⅳ31。
通过上述各导体与外筒之间的嵌套及连接的配合，从而形成本发明的天线的结构形式；电磁波通过通过第二节内导体ⅰ21与第二节内导体ⅱ22之间的间隙一分为二，两个方向的电磁波分别向着辐射口ⅰ17与辐射口ⅱ24的方向传输，最终一个方向的电磁波通过辐射口ⅰ17辐射出，另一个方向的电磁波通过辐射口ⅱ24辐射出，实现了电磁波的全向发射；使得天线增益能够达到较高值，提高了天线的工作性能。
2)本发明的天线中，所述第一节内导体11的直径为rnx1，第一节内导体11的裸露部分的长度为hf；第二节内导体ⅰ21的内直径为rwx1，外直径为rnx2，长度为hnx2；第三节内导体12的直径为rnx3；外筒ⅰ13的长度为hwx6,外筒ⅱ14的长度为hwx5，扼流槽的宽度为hf2；辐射口ⅰ17与辐射口ⅱ24的宽度均为为hf1；外筒ⅲ23的长度为hwx3，外筒ⅳ31的长度为hwx4，第三节内导体12在外筒ⅳ31内的部分长度为hnx4,外筒ⅰ13、外筒ⅱ14、外筒ⅲ23、外筒ⅳ31的内直径均为rwx3；通过调节rnx1、hf、rwx1、rnx2、hnx2、rnx3、hwx6、hwx5、hf2、hf1、hwx3、hwx4、hnx4、rwx3的大小可以调整本发明的天线的工作特性，使其可以根据工作需要来实现不同的全向天线的设计。
附图说明
图1为本发明的天线的结构剖视图。
图2为本发明的天线的参数标注图。
图3为本发明的天线的信号走向示意图。
图4为本发明的实施例的天线馈电口的驻波曲线图。
图5为本发明的实施例的天线的方位面远场增益方向图。
图6为本发明的实施例的天线的俯仰面远场增益方向图。
附图标记：1-扼流单元，2-辐射单元，3-阻抗变换单元，4-反射板，5-天线罩，11-第一节内导体，12-第三节内导体，13-外筒ⅰ，14-外筒ⅱ，15-绝缘层，16-封盖ⅰ，17-辐射口ⅰ，18-馈电口，21-第二节内导体ⅰ，22-第二节内导体ⅱ，23-外筒ⅲ，24-辐射口ⅱ，31-外筒ⅳ，32-封盖ⅱ。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种同轴裂缝全向天线，包括相互同轴的扼流单元1、辐射单元2和阻抗变换单元3；所述辐射单元2位于扼流单元1与阻抗变换单元3之间，扼流单元1与辐射单元2之间通过第一节内导体11固定连接，辐射单元2与阻抗变换单元3之间通过第三节内导体12固定连接；所述扼流单元1与辐射单元2之间设有辐射口ⅰ17，辐射单元2与阻抗变换单元3之间设有辐射口ⅱ24，扼流单元1远离辐射单元2的一端部设有馈电口18。
所述第一节内导体11的一端贯穿扼流单元1，另一端位于辐射单元2内且与辐射单元2固定连接；所述第三节内导体12的一端贯穿阻抗变换单元3，另一端位于辐射单元2内且与辐射单元2固定连接；所述第一节内导体11和第三节内导体12均为柱状，且相互同轴。
所述扼流单元1包括有与第一节内导体11同轴的外筒ⅰ13和外筒ⅱ14，外筒ⅰ13和外筒ⅱ14均沿着第一节内导体11的长度方向依次套设在第一节内导体11的外围；所述外筒ⅱ14位于外筒ⅰ13与辐射单元2之间，外筒ⅰ13与外筒ⅱ14之间设有形成扼流槽的间隙；所述扼流单元1中所在的第一节内导体11的表面均设置有绝缘层15，第一节内导体11远离辐射单元2的一端部为所述馈电口18；所述外筒ⅱ14靠近辐射单元2的一端部设有环状封盖ⅰ16，所述封盖ⅰ16的外圆边缘与外筒ⅱ14固定连接，封盖ⅰ16的内圆边缘抵靠在第一节内导体11的绝缘层15上；所述封盖ⅰ16与辐射单元2之间设有间隙从而形成辐射口ⅰ17。
所述辐射单元2包括有与第一节内导体11同轴的第二节内导体ⅰ21、第二节内导体ⅱ22和外筒ⅲ23，所述第二节内导体ⅰ21为筒状，第二节内导体ⅱ22为柱状；所述第二节内导体ⅱ22的两端部分别与第一节内导体11和第三节内导体12固定连接，第二节内导体ⅱ22、第三节内导体12、第一节内导体11的直径大小依次由大到小设置；所述第二节内导体ⅰ21嵌套在第一节内导体11的外围，第二节内导体ⅰ21的内表面抵靠在第一节内导体11的绝缘层15上；所述第二节内导体ⅰ21与第二节内导体ⅱ22之间设有间隙，且间隙处所在的第一节内导体11的段落为裸露导体；所述外筒ⅲ23嵌套在第二节内导体ⅰ21和第二节内导体ⅱ22的外围，所述外筒ⅲ23靠近扼流单元1的一端部与扼流单元1的封盖ⅰ16之间设有间隙从而形成所述辐射口ⅰ17，外筒ⅲ23靠近阻抗变换单元3的一端部与阻抗变换单元3之间设有间隙从而形成辐射口ⅱ24。
所述阻抗变换单元3包括有与第三节内导体12同轴的外筒ⅳ31，所述外筒ⅳ31靠近辐射单元2的一端部设有环状封盖ⅱ32，所述封盖ⅱ32的外圆边缘与外筒ⅳ31固定连接，封盖ⅱ32的内圆边缘抵靠在第三节内导体12的表面上；所述封盖ⅱ32与外筒ⅲ23之间设有间隙从而形成辐射口ⅱ24。
所述外筒ⅰ13、外筒ⅱ14、外筒ⅲ23、外筒ⅳ31、第二节内导体ⅰ21、第二节内导体ⅱ22和第三节内导体12均为裸露的铜导体。
所述外筒ⅰ13、外筒ⅱ14、外筒ⅲ23与外筒ⅳ31的内直径均相等，外筒ⅰ13、外筒ⅱ14、外筒ⅲ23与外筒ⅳ31的外直径均相等，第二节内导体ⅰ21的外直径与第二节内导体ⅱ22的直径相等，所述辐射口ⅰ17与辐射口ⅱ24的宽度相等。
如图2所示，所述第一节内导体11的直径为rnx1，第一节内导体11的裸露部分的长度为hf；第二节内导体ⅰ21的内直径为rwx1，外直径为rnx2，长度为hnx2；第三节内导体12的直径为rnx3；外筒ⅰ13的长度为hwx6,外筒ⅱ14的长度为hwx5，扼流槽的宽度为hf2；辐射口ⅰ17与辐射口ⅱ24的宽度均为为hf1；外筒ⅲ23的长度为hwx3，外筒ⅳ31的长度为hwx4，第三节内导体12在外筒ⅳ31内的部分长度为hnx4,外筒ⅰ13、外筒ⅱ14、外筒ⅲ23、外筒ⅳ31的内直径均为rwx3；所述rnx1、hf、rwx1、rnx2、hnx2、rnx3、hwx6、hwx5、hf2、hf1、hwx3、hwx4、hnx4、rwx3的大小均可调节。
所述扼流单元1在远离辐射单元2的一端部设有与第一节内导体11垂直的反射板4；所述反射板4中间的内圆边缘抵靠在第一节内导体11的绝缘层15上，外筒ⅰ13远离外筒ⅱ14的一端部固定在所述反射板4上。
所述反射板4上还设有天线罩5，所述天线罩5罩盖在所述扼流单元1、辐射单元2和阻抗变换单元3的外围，天线罩5的开口处与反射板4固定连接。
下面结合实施例对本发明中的天线进行举例说明。
实施例1：
如图2所示，本实施例的天线的第一节内导体11的直径rnx1＝1.75mm，第一节内导体11的裸露部分的长度hf＝10mm；第二节内导体ⅰ21的内直径rwx1＝4mm，外直径rnx2＝12mm，长度hnx2＝65mm；第三节内导体12的直径rnx3＝5mm；外筒ⅰ13的长度hwx6＝80mm,外筒ⅱ14的长度hwx5＝190mm，扼流槽的宽度hf2＝35mm；辐射口ⅰ17与辐射口ⅱ24的宽度均为hf1＝12mm；外筒ⅲ23的长度hwx3＝195mm，外筒ⅳ31的长度hwx4＝135mm，第三节内导体12在外筒ⅳ31内的部分长度hnx4＝79mm,外筒ⅰ13、外筒ⅱ14、外筒ⅲ23、外筒ⅳ31的内直径均为rwx3＝17.5mm。
如图3所示，电磁波从第一节内导体11处的馈电口18馈电并沿着第一节内导体11的方向传输，再通过第二节内导体ⅰ21与第二节内导体ⅱ22之间的间隙一分为二，此处第二节内导体ⅰ21与第二节内导体ⅱ22之间的裸露的第一节内导体11对电磁波起着阻抗匹配和调节谐振频率的作用；两个方向的电磁波分别向着辐射口ⅰ17与辐射口ⅱ24的方向传输，最终一个方向的电磁波通过辐射口ⅰ17辐射出，另一个方向的电磁波通过辐射口ⅱ24辐射出，实现了电磁波的全向发射。
下面通过仿真来对比本发明的天线与传统天线的天线增益。
如图4所示，图4为本实施例的天线馈电口的驻波曲线图。由图4可得，本实施例的天线的驻波比vswr＜2的带宽范围达到10％以上，回波损耗小，端口的匹配带宽较宽，端口易匹配。
如图5所示，图5为本实施例的天线的方位面远场增益方向图。由图5可得，本实施例的天线的方位面的增益起伏小于±0.1db,全向性好。
如图6所示，图6为本实施例的天线的俯仰面远场增益方向图。由图6可得，本实施例的天线的俯仰面的增益达到6.07db，且空域覆盖可以达到60°，说明本实施例的天线在大角度空域覆盖下的增益较高。
综上所述，本发明提供了一种同轴裂缝全向天线，该天线每个辐射口的幅度、相位相同，使得天线增益能够达到较高值，提高了天线的工作性能。