一种集成式巴伦馈电的正弦天线装置

摘要

本发明涉及一种正弦天线，具体地说是一种集成式巴伦馈电的正弦天线装置，包括天线口面和金属反射腔两部分，其中天线口面由介质基板、印刷于基板上下两面的正弦型金属导电臂以及馈电巴伦组成，其特征在于所述馈电巴伦与正弦型金属导电臂印制在同一块介质基板上，馈电巴伦与正弦型金属导电臂相连接，本发明与现有技术相比,克服了传统正弦天线存在的安装和焊接困难、机械结构不牢固、巴伦对天线辐射的影响较大等缺点和不足，在增益、方向图、输入电压驻波比等方面具有较好的超宽带性能，可应用于超宽带通信和超宽带无源雷达等领域。

主权项

一种集中式巴伦馈电的正弦天线装置，包括天线口面和金属反射腔两部分，其中天线口面由介质基板、印刷于基板上下两面的正弦型金属导电臂以及馈电巴伦组成，其特征在于所述馈电巴伦与正弦型金属导电臂印制在同一块介质基板上，馈电巴伦与正弦型金属导电臂相连接；所述馈电巴伦为微带线‑平行双线指数渐变式结构，馈电巴伦的平行双线端与正弦型金属导电臂直接连接在一起，微带端口从介质基板的边缘引出；所述金属反射腔为圆柱形，金属反射腔内加载微波吸波材料，该吸波材料也为圆柱形，金属反射腔的外部直径等于天线口面直径，圆柱形吸波材料的直径等于金属反射腔内径，金属反射腔的高度约为中心频率相对应波长的四分之一；所述介质基板的介电常数为2.2，介质基板的厚度为1mm，介质基板上金属导电层的厚度为0.036mm；所述馈电巴伦由高频处对应的正弦型天线振子与平行双线的直线型馈电过渡段、平行双线段、指数渐变微带线‑平行双线巴伦段、均匀微带线端口段组成，微带信号线和金属导电地板的曲线方程均为指数函数，其曲线方程表示为：式中，和为由微带巴伦尺寸确定的常数；对于微带信号线，有和，对于金属导电地板，有和，对于本发明，选择为10mm,为2.8mm,为0.5mm ，L为54.9mm；正弦型金属导电臂中正弦曲线的第p个单元线段由下式定义：其中表示极坐标下天线臂第p个单元的角度范围，表示相邻两单元的半径的比值，式中，和为正弦曲线的极坐标，为每一单元组线段编号，之间的关系为：；正弦型金属导电臂中正弦曲线利用旋转两个正弦曲线产生曲折臂天线的臂，第p个曲折臂单元的等式为：根据曲折臂天线的辐射机理，最低、最高截止工作频率对应的波长为：式中和分别为天线的最低和最高截止工作频率的波长。