一種樹形天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種樹形天線，包括兩根饋電桿和三對以上的振子，每對振子為一級，三對以上的振子由上至下逐級增大；兩根饋電桿的上端連接，形成人字形；每對振子分別對稱安裝在兩根饋電桿上，每對振子結(jié)構(gòu)相同，但尺寸不同。所述振子為一階分形振子或二階分形振子；所述分形振子包括依次連接呈水平桿狀的三根分形振子臂，相鄰分形振子臂的連接處設(shè)有豎直向上的分形振子臂或豎直向下的分形振子臂，分形振子臂的長度均相等；三根依次連接的分形振子臂的一端連接著一根饋電桿，另一端部連接著一階加載金屬棒。本實(shí)用新型縮小了天線的體積，解決了常規(guī)米波對數(shù)周期天線無法適合機(jī)載平臺(tái)安裝的問題；降低了天線的互耦，使電性能滿足系統(tǒng)使用要求。
【專利說明】一種樹形天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于用于接收或發(fā)射超寬帶米波波段電磁波的對數(shù)周期天線【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種小型化的超寬帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]雷達(dá)波段的電子支援措施(ESM)是態(tài)勢感知、戰(zhàn)術(shù)情報(bào)、目標(biāo)瞄準(zhǔn)支援和威脅告警的重要傳感器。通過對特定雷達(dá)輻射源進(jìn)行截獲、定位、分類和識(shí)別，雷達(dá)ESM能夠?yàn)樽鲬?zhàn)人員提供敵方電子戰(zhàn)斗序列信息并能對敵進(jìn)行有效識(shí)別，提供其方位及能力的詳細(xì)情況。電子支援措施(ESM)系統(tǒng)是機(jī)載任務(wù)電子系統(tǒng)的重要組成部分，通常電子支援系統(tǒng)主要的作戰(zhàn)目標(biāo)是工作在2~18GHz，目前也擴(kuò)展到0.5~2GHz以及18~40GHz，隨著近年來地面米波雷達(dá)裝備的蓬勃發(fā)展，機(jī)載米波波段的電子偵察裝備的需求日趨強(qiáng)烈，米波波段是指電磁波波長以米為單位計(jì)量的波段，工作頻段一般為IOOMHz~300MHz，眾所周知天線單元的諧振長度一般為半波長或更長，也就是為了使天線能正常工作，天線的尺寸至少要大于工作頻帶的低頻半波長，而另一方面寬角掃描陣列天線的單元間距與工作頻帶的高頻的波長存在倒數(shù)關(guān)系，也就是掃描角度越寬，單元間距越小，而且這個(gè)倒數(shù)關(guān)系又是以工作頻帶的高端頻率的波長計(jì)算的，綜上所述，越寬的工作頻帶，能夠適應(yīng)的天線掃描寬度越窄。
[0003]作為常用的寬帶陣列天線的單元，對數(shù)周期天線具有技術(shù)成熟、環(huán)境適應(yīng)性好、耐功率高等優(yōu)點(diǎn)，常規(guī)對數(shù)周期天線主要包括饋電雙線(常規(guī)對數(shù)周期天線饋電桿31和常規(guī)對數(shù)周期天線饋電桿32)和輻射振子桿等，位于同一高度的輻射振子桿對稱安裝，如圖8所示，一對常規(guī)輻射振子33與常規(guī)輻射振子34，由其設(shè)計(jì)公式(1)、(2)可知，常規(guī)的對數(shù)周期天線的結(jié)構(gòu)尺寸決定于比例因子τ和間隔因子σ，以及天線的最低工作頻率；
【權(quán)利要求】
1.一種樹形天線，包括兩根饋電桿和三對以上的振子，每對振子為一級，三對以上的振子由上至下逐級增大；兩根饋電桿的上端連接，形成人字形；每對振子分別對稱安裝在兩根饋電桿上，每對振子結(jié)構(gòu)相同，但尺寸不同，其特征在于:所述振子為一階分形振子；所述一階分形振子包括依次連接呈水平桿狀的第一一階分形振子臂(19)、第二一階分形振子臂(21)和第三一階分形振子臂(23)，第一一階分形振子臂(19) 一端和第二一階分形振子臂(21) —端的連接處設(shè)有豎直向上的第四一階分形振子臂(20)，第二一階分形振子臂(21)另一端和第三一階分形振子臂(23) —端的連接處設(shè)有豎直向下的第五一階分形振子臂(22)，第一~第五一階分形振子臂(19)~(23)的長度均相等；第一一階分形振子臂(19)的另一端連接著一根饋電桿或另一根饋電桿，第三一階分形振子臂(23)另一端部連接著一階加載金屬棒(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樹形天線，其特征在于:第一~第五一階分形振子臂(19)~(23)的長度均為常規(guī)對數(shù)周期天線同級振子長度的1/3，長度范圍為20~60 mm ;一階分形振子的有效物理長度就為常規(guī)對數(shù)周期天線同級振子長度的5/3，一階分形振子的有效物理長度為第一~第五一階分形振子臂(19)~(23)的長度之和；將一階分形振子臂長度進(jìn)行0.53倍縮比，這樣一階分形振子的橫向長度只有常規(guī)對數(shù)周期天線同級振子長度的一半時(shí)，一階分形振子有效物理長度與常規(guī)對數(shù)周期天線同級振子的長度相當(dāng)，其中一階分形振子的橫向長度為第一一階分形振子臂(19)、第二一階分形振子臂(21)和第三一階分形振子臂(23)之和；一階加載金屬棒(13)的長度為一階分形振子臂長度的2倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樹形天線，其特征在于:包括三對以上的振子，三對以上的振子均為二階分形振子；二階分形振子包括依次連接呈水平狀的三根一階分形振子段；三根一階分形振子段的結(jié)構(gòu)相同、尺寸相等；三根一階分形振子段分別為第一一階分形振子段(24)、第二一階 分形振子段(25)和第三一階分形振子段(26);第一一階分形振子段(24)和第二一階分形振子段(25)的連接處設(shè)有豎直向上的第四一階分形振子段(27)，第二一階分形振子段(25 )和第三一階分形振子段(26 )的連接處設(shè)有豎直向下的第五一階分形振子段(28)，第三一階分形振子段(26)的外端連接著直立的二階垂直加載金屬棒的中部；所述一階分形振子段的結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求1中所述的一階分形振子的結(jié)構(gòu)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種樹形天線，其特征在于:一階分形振子段的橫向長度為常規(guī)對數(shù)周期天線同級振子長度的1/3，一階分形振子段的各個(gè)振子臂的長度為常規(guī)對數(shù)周期天線同級振子長度的1/9，一階分形振子段的有效物理長度是常規(guī)對數(shù)周期天線同級振子長度的5/9，二階分形振子的有效物理長度為常規(guī)對數(shù)周期天線同級振子長度的25/9，二階分形振子的有效物理長度為第一一階分形振子段(24)、第二一階分形振子段(25)、第三一階分形振子段(26)、第四一階分形振子段(27)和第五一階分形振子段(28)的有效物理長度之和；將一階分形振子段中各個(gè)振子臂的長度進(jìn)行0.53倍縮比，這樣二階分形振子的橫向長度為常規(guī)對數(shù)周期天線同級振子長度的一半時(shí)，二階分形振子的有效物理長度為常規(guī)對數(shù)周期天線同級振子長度的1.38倍；二階分形振子的橫向長度為第一一階分形振子段(24)、第二一階分形振子段(25)和第三一階分形振子段(26)的橫向長度之和；所述二階垂直加載金屬棒的長度為一階分形振子段橫向長度的2倍； 位于最下方的一對二階分形振子的一側(cè)二階垂直加載金屬棒上部連接著第一上水平加載金屬棒(14)的一端，下部連接著第一下水平加載金屬棒(15)的一端,第一上水平加載金屬棒(14)和第一下水平加載金屬棒(15)均呈懸臂桿狀、相互平行，且另一端均分別對應(yīng)著饋電桿；另一側(cè)二階垂直加載金屬棒上部連接著第二上水平加載金屬棒(16)的一端,下部連接著第二下水平加載金屬棒(17)的一端，第二上水平加載金屬棒(16)和第二下水平加載金屬棒(17)均呈懸臂桿狀、相互平行，且另一端分別對應(yīng)著饋電桿；第一上水平加載金屬棒(14)與第二上水平加載金屬棒(16)長度相同,均為最下方的二階分形振子的橫向長度的2/9，第一下水平加載金屬棒(15)和第二下水平加載金屬棒(17)的長度相同，均為最下方的二階分形振子的橫向長度的4/9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種樹形天線，包括兩根饋電桿和十對振子；兩根饋電桿的上端連接，形成人字形；每對振子分別對稱設(shè)于兩根饋電桿上；其特征在于:所述十對振子中第一至第六對振子為一階分形振子，第七至第十對振子為二階分形振子，第一至第六對一階分形振子結(jié)構(gòu)相同，但尺寸不同，且由上至下逐級增大；第七至第十對二階分形振子結(jié)構(gòu)相同，但尺寸不同，且由上至下逐級增大。
【文檔編號】H01Q1/50GK203589196SQ201320596182
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】秦浩, 方佳, 曹銳, 臧永東 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所