一種寬頻帶寬波束的介質諧振天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于寬頻帶寬波束天線技術領域，更具體的說涉及一種寬頻帶寬波束介質諧振天線。
【背景技術】
[0002]隨著無線電信息技術的發展，寬波束天線在無線通信系統中起著越來越重要的作用。尤其是在有源陣列天線、智能傳輸系統、偵察系統和安防系統中，寬波束天線有著廣泛應用。
[0003]傳統寬波束天線常采用金屬單極子加反射板，或者采用金屬微帶天線加背腔實現，其缺點是頻帶較窄。現代無線電通信系統中，尤其是某些偵查設備中，往往需要滿足一定頻帶寬度的寬波束天線來滿足特定偵察需求。因而可以采用介電常數較低的介質諧振天線代替傳統金屬天線來實現這一特性。
[0004]介質諧振天線是由介質諧振器演變而來的，而介質諧振器作為儲能器件，常被用作濾波器或振蕩器。1939年，斯坦福大學的R.D.Richmyer證明了介質諧振器除了可以存儲能量外，還可向外輻射能量。而這個想法由于當時的介質材料和工藝的限制，未被廣大學者接受。1967年，Tisi和Sager首次研究將DR用作小天線設計。1975年V.Bladel采用理論推導得出了介質諧振器外部輻射場及內部諧振場性質。之后，其研究團隊又得出關于柱形圓環介質諧振器的Q值、基模的諧振頻率、場形分布等研究結果。1983年，Long S.A.教授的研究團隊首次系統地提出了DRA(Dielectric Resonator Antenna，介質諧振天線)概念，并分別對圓柱形、矩形和半球形DRA做了詳細的研究及報導。從此之后介質諧振天線得到越來越多學者的關注和深入研究。
[0005]由于介質諧振天線采用非金屬材料的介質加工而成，而介質的介電常數種類較多，因而設計靈活。此外，采用較低的介電常數可以擴展介質諧振天線帶寬。加之介質諧振天線的幾何外形多樣，可以設計組合成各種形狀，是一種實用的小型化天線。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提出一種具有寬頻帶、寬波束的介質諧振天線，該介質諧振天線具有頻帶寬，且較寬波束范圍內增益平坦的優點。
[0007]本發明的技術方案是:一種介質諧振天線，除天線饋線4外，其特征在于，還包括一個金屬的反射板I，一個介質圓柱體2，一個金屬的立體地板3。其中反射板I采用二面角結構，二面角的棱與介質圓柱體2的中軸線所在平面將二面角平分。立體地板3為L型結構，包括垂直面31和平行面32，其中垂直面31與介質圓柱體2的中軸線平行;平行面32與介質圓柱體2的中軸線垂直，并且介質圓柱體2放置在平行面32上，平行面32與反射板I無縫相接，垂直面31和介質圓柱體2位于平行面32的兩側。天線饋線4采用同軸線饋電方式，同軸線的內導體插入介質圓柱體2，同軸線外導體與立體地板3電連接。
[0008]本發明的有益效果為:
[0009]本天線利用二面角結構的金屬反射板和L形立體地板使介質圓柱體的輻射能量集中于一個較寬的區域，實現了寬波束輻射，且有效波束范圍內輻射增益平坦穩定，結構簡單，容易加工組裝。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的立體結構示意圖；
[0011]圖2是本發明的俯視結構示意圖；
[0012]圖3是本發明的剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
[0014]如圖所示，本發明提供的介質諧振天線包括一個金屬的反射板I，一個介質圓柱體2，一個金屬的立體地板3，天線饋線4。其中反射板I采用導電金屬，二面角結構，二面角張角根據實際要求確定，通常在30°至45°，介質圓柱體2相對介電常數也要根據實際要求確定，介電常數通常在9到10之間，其尺寸大小隨工作頻率變化而變化。二面角的棱與介質圓柱體2的中軸線所在平面將二面角平分。立體地板3為L型結構，通常可采用鋁板，厚度2至6毫米；其中垂直面31與介質圓柱體2的中軸線和二面角的棱所確定的平面垂直;平行面32與介質圓柱體2的中軸線垂直，并且介質圓柱體2放置在平行面32上，平行面32與反射板I無縫相接，通常加工時，為制作方便，平行面32與反射板I為一體結構或焊接在一起。垂直面31和介質圓柱體2位于平行面32的兩側。天線饋線4采用同軸線饋電方式，同軸線的內導體插入介質圓柱體2，同軸線外導體與立體地板3電連接，使用時與其它設備相連接。為制作方便，通常在介質圓柱體2的中軸開設有通孔，將同軸線的內導體插入介質圓柱體2的通孔即可。在實際應用中，根據使用要求確定反射板1、立體地板3的垂直面和介質圓柱體2的高度。
[0015]采用上述參數設計并經過經測試，本發明提供的天線在水平角度150°范圍內增益起伏均小于3dB。
【主權項】
1.一種介質諧振天線，除天線饋線(4)外，其特征在于，還包括一個金屬的反射板(I)，一個介質圓柱體(2)，一個金屬的立體地板(3);其中反射板(I)采用二面角結構，二面角的棱與介質圓柱體(2)的中軸線所在平面將二面角平分;立體地板(3)為L型結構，包括垂直面(31)和平行面(32)，其中垂直面(31)與介質圓柱體(2)的中軸線和反射板(I)的棱所確定的平面垂直;平行面(32)與介質圓柱體(2)的中軸線垂直，并且介質圓柱體(2)放置在平行面(32)上，平行面(32)與反射板(I)無縫相接，垂直面(31)和介質圓柱體(2)位于平行面(32)的兩側;天線饋線(4)采用同軸線饋電方式，同軸線的內導體插入介質圓柱體(2)，同軸線外導體與立體地板(3)電連接。
【專利摘要】本發明提供一種具有寬頻帶、寬波束的介質諧振天線。技術方案是：介質諧振天線包括天線饋線，一個金屬的反射板，一個介質圓柱體，一個金屬的立體地板。其中反射板采用二面角結構，二面角的棱與介質圓柱體的中軸線所在平面將二面角平分。立體地板為L型結構，包括垂直面和平行面，介質圓柱體放置在平行面上，平行面與反射板無縫相接，垂直面和介質圓柱體位于平行面的兩側。天線饋線的內導體插入介質圓柱體，外導體與立體地板電連接。本介質諧振天線具有頻帶寬，且較寬波束范圍內增益平坦的優點。
【IPC分類】H01Q19/10
【公開號】CN105609968
【申請號】CN201511030521
【發明人】何艷, 楊虎, 陳國強, 康厚強, 林沂, 王禾
【申請人】中國人民解放軍國防科學技術大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月31日