CN102110885B - 全向辐射超宽带天线 - Google Patents

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全向辐射超宽带天线，它涉及一种超宽带天线。本发明解决了现有的圆盘单极子天线H面方向图的全向性很差，接收各个方向的信号不均匀，导致应用范围窄的问题。八个金属片呈星型设置，八个金属片以竖直边为中心均布设置形成金属框架体，所述金属框架体的上端外径大于下端外径，所述金属框架体位于圆锥形筒体的正上方，圆锥形筒体的上端外径小于下端外径，所述馈电同轴线位于圆锥形筒体内，馈电同轴线屏蔽层的上端固装在圆锥形筒体的上端，馈电同轴线的内芯的上端与金属框架体的底端固接。本发明的全向辐射超宽带天线采用八个金属片以竖直边为中心均布设置形成金属框架体，大大的提高了H面方向图的全向性，能够均匀接收各个方向的信号，应用范围广。

Description

全向辐射超宽带天线
技术领域
本发明涉及一种超宽带天线。
背景技术
现有的圆盘单极子天线采用金属圆盘和金属地板的组合结构，如图4所示。圆盘单极子天线虽然具有很宽的工作频带，但H面方向图的全向性很差，接收各个方向的信号不均匀，应用范围窄，不适合用于EMC敏感性测试、频谱测量、信号干扰等对天线全向性要求较高的领域。
发明内容
本发明为解决现有的圆盘单极子天线H面方向图的全向性很差，接收各个方向的信号不均匀，导致应用范围窄的问题，进而提供了一种全向辐射超宽带天线。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明的全向辐射超宽带天线由八个金属片、圆锥形筒体和馈电同轴线组成，每个金属片由大四分之一圆片和小四分之一圆片组成，大四分之一圆片与小四分之一圆片上下连接为一体且位于同一平面上，大四分之一圆片的圆弧的尾端与在同侧的小四分之一圆片的圆弧的首端连接，大四分之一圆片竖直方向的直径与小四分之一圆片竖直方向的直径同在一个轴线上，八个金属片呈星型设置，八个金属片以竖直边为中心均布设置形成金属框架体，所述金属框架体的上端外径大于下端外径，所述金属框架体位于圆锥形筒体的正上方，圆锥形筒体的上端外径小于下端外径，所述馈电同轴线位于圆锥形筒体内，馈电同轴线屏蔽层的上端固装在圆锥形筒体的上端，馈电同轴线的内芯的上端与金属框架体的底端固接。
本发明具有以下有益效果：本发明的全向辐射超宽带天线采用八个金属片以竖直边为中心均布设置形成金属框架体，现有的圆盘单极子天线在频率较高时，H面方向图的不圆度在12dB以上，而本发明的全向辐射超宽带天线在整个频段范围内，H面方向图的不圆度都小于4dB，大大的提高了H面方向图的全向性，具有超宽的阻抗带宽，在1.9GHz～32GHz频率范围内反射损耗小于-10dB；
本发明的全向辐射超宽带天线采用圆锥形筒体代替圆盘单极子天线的地板，馈电更加方便，同时改善了E面方向图的对称性，现有的圆盘单极子天线在频率较高时，天线在水平面上部空间的增益的平均值比在水平面下部空间的增益的平均值大20dB以上，本发明的全向辐射超宽带天线在整个频段范围内，E面方向图在竖直方向都有较好的对称性，天线在水平面上部空间的增益的平均值和在水平面下部空间的增益的平均值差值在5dB以内；
本发明的全向辐射超宽带天线能够均匀接收各个方向的信号，应用范围广，适用于EMC敏感性测试、频谱测量、信号干扰对天线全向性要求较高的领域。
附图说明
图1是本发明的全向辐射超宽带天线的立体示意图，图2是本发明的全向辐射超宽带天线的主视剖视图，图3是金属片的主视图，图4是现有的圆盘单极子天线主视示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～3说明，本实施方式的全向辐射超宽带天线由八个金属片1、圆锥形筒体2和馈电同轴线3组成，每个金属片1由大四分之一圆片1-1和小四分之一圆片1-2组成，大四分之一圆片1-1与小四分之一圆片1-2上下连接为一体且位于同一平面上，大四分之一圆片1-1的圆弧的尾端与在同侧的小四分之一圆片1-2的圆弧的首端连接，大四分之一圆片1-1竖直方向的直径与小四分之一圆片1-2竖直方向的直径同在一个轴线上，八个金属片1呈星型设置，八个金属片1以竖直边为中心均布设置形成金属框架体4，所述金属框架体4的上端外径大于下端外径，所述金属框架体4位于圆锥形筒体2的正上方，圆锥形筒体2的上端外径小于下端外径，所述馈电同轴线3位于圆锥形筒体2内，馈电同轴线3屏蔽层3-2的上端固装在圆锥形筒体2的上端，馈电同轴线3的内芯3-1的上端与金属框架体4的底端固接。
具体实施方式二：结合图2说明，本实施方式所述馈电同轴线3由内芯3-1和屏蔽层3-2构成，屏蔽层3-2的上端固装在圆锥形筒体2的上端，内芯的下端由上至下插装在屏蔽层3-2内。其它组成与连接关系与实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式所述馈电同轴线3的特性阻抗为50欧姆。如此设计，常见的同轴线的特性阻抗即为50欧姆，可以方便选用现有的同轴线。其它组成与连接关系与实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图2说明，本实施方式所述圆锥形筒体2的高度H为圆锥形筒体2的底端外径D的一半。如此设计，有利于改善天线E面辐射方向图的对称性及结构的对称性。其它组成与连接关系与实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图2说明，本实施方式所述金属片1的边长L为圆锥形筒体2的底端外径D的一半。如此设计，有利于改善天线E面辐射方向图的对称性及结构的对称性。其它组成与连接关系与实施方式四相同。
工作原理：
本发明的全向辐射超宽带天线可用在超宽带无线通信系统中作为发射或接受电磁波的元件。当用作发射天线时，信号发生器与天线通过馈电同轴线3相连，向外全向辐射电磁波；当用作接受天线时，矢量网络分析仪等仪器与天线通过馈电同轴线3相连，接收外界辐射的电磁波，获得其时域波形或频谱，从而对外界辐射进行分析。

Claims (4)

1.一种全向辐射超宽带天线，所述超宽带天线由八个金属片（1）、圆锥形筒体（2）和馈电同轴线（3）组成，其特征在于：每个金属片（1）由大四分之一圆片（1-1）和小四分之一圆片（1-2）组成，大四分之一圆片（1-1）与小四分之一圆片（1-2）上下连接为一体且位于同一平面上，大四分之一圆片（1-1）的圆弧的尾端与在同侧的小四分之一圆片（1-2）的圆弧的首端连接，大四分之一圆片（1-1）竖直方向的直径与小四分之一圆片（1-2）竖直方向的直径同在一个轴线上，八个金属片（1）呈星型设置，八个金属片（1）以竖直边为中心均布设置形成金属框架体（4），所述金属框架体（4）的上端外径大于下端外径，所述金属框架体（4）位于圆锥形筒体（2）的正上方，圆锥形筒体（2）的上端外径小于下端外径，所述馈电同轴线（3）位于圆锥形筒体（2）内，馈电同轴线（3）屏蔽层（3-2）的上端固装在圆锥形筒体（2）的上端，馈电同轴线（3）的内芯（3-1）的上端与金属框架体（4）的底端固接。
2.根据权利要求1所述的全向辐射超宽带天线，其特征在于：所述馈电同轴线（3）由内芯（3-1）和屏蔽层（3-2）构成，屏蔽层（3-2）的上端固装在圆锥形筒体（2）的上端，内芯的下端由上至下插装在屏蔽层（3-2）内。
3.根据权利要求1或2所述的全向辐射超宽带天线，其特征在于：所述圆锥形筒体（2）的高度（H）为圆锥形筒体（2）的底端外径（D）的一半。
4.根据权利要求1所述的全向辐射超宽带天线，其特征在于：所述金属片（1）的边长（L）为圆锥形筒体（2）的底端外径（D）的一半。
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