[发明专利]基于阻抗匹配原理的高增益宽频带天线及其设计方法

说明书

技术领域

本发明属于电子测试与测量技术领域，涉及一种基于阻抗匹配原理的高增益宽频带天线及其设计方法。

背景领域

在电磁兼容领域中，用于接收被测设备工作时泄漏的电场以及环境电磁场，尤其在30MHz～200MHz测量频段中，经常使用双锥天线。而目前所使用的天线其自身阻抗与测试系统不能很好匹配，从而增强了自身反射，使得其驻波比很大。这就无法提高信号接收的灵敏度，为此工程上需要一种基于阻抗匹配原理的高增益宽频带天线，即低驻波比、高辐射发射效率的天线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于阻抗匹配原理的高增益宽频带天线及其设计方法，以适用于电磁场辐射发射的测量，而且也用于辐射敏感度或抗扰度的测量，以及屏蔽室、屏蔽方舱、机柜的屏蔽效能以及大型电子设备和系统的辐射干扰检漏测试。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：基于阻抗匹配原理的高增益宽频带天线及其设计方法，其特征是：它包括圆锥形天线振子、阻抗变换装置、天线馈电回路、天线支杆、N型射频连接器以及螺纹内导体；两个圆锥形天线振子通过端部的螺纹内导体与阻抗变换装置的螺纹孔相连，两个圆锥形天线振子对称分布在阻抗变换装置两侧，阻抗变换装置整体与天线支杆连接；天线馈电回路内置于天线支杆内，N型射频连接器外嵌于天线支杆底端。

所述的天线馈电回路是由N型射频连接器和射频同轴电缆以及一组铁氧体磁环构成。

所述的圆锥形天线振子由六根金属圆柱体组成，且相互呈60°角均匀分布，以增强天线的就接收性能。

所述的阻抗变换装置是由同心螺旋电感构成平衡/不平衡变换装置，其作用是将120Ω的阻抗转变为50Ω，以使天线阻抗与馈线匹配。

所述的天线馈电回路由一根50Ω同轴射频电缆形成，且它与N型射频连接器相连。

发明优点：本发明涉及校准试验及电磁兼容辐射干扰测试系统的一种测试天线，它不仅可以用于电磁场辐射发射的测量，而且也可用于辐射敏感度或抗扰度的测量。它无须调谐、方便拆卸、具有高增益、宽频带等特点，适合与接收机配合，从而组成自动测试系统，对系统进行扫频测试。

附图说明

下面结合具体实施例附图对本发明进行详细的说明。

图1是基于阻抗匹配原理的高增益宽频带天线结构示意图；

图中：1、圆锥形天线振子；2、阻抗变换装置；3、天线馈电回路；4、天线支杆；5、N型射频连接器；6、螺纹内导体。

具体实施方式

如图1阻抗匹配原理的高增益宽频天线的结构示意图所示，基于阻抗匹配原理的高增益宽频带天线，包括圆锥形天线振子1、阻抗变换装置2、天线馈电回路3、天线支杆4、N型射频连接器5以及螺纹内导体6；两个圆锥形天线振子1通过端部的螺纹内导体6与阻抗变换装置2的螺纹孔相连，两个圆锥形天线振子1对称分布在阻抗变换装置2两侧，阻抗变换装置2整体与天线支杆4连接(焊接)；天线馈电回路3内置于天线支杆4内，N型射频连接器5外嵌于天线支杆4底端。天线馈电回路3是由N型射频连接器5和射频同轴电缆以及一组铁氧体磁环构成。圆锥形天线振子1由六根金属圆柱体组成，且相互呈60°角均匀分布，以增强天线的就接收性能。阻抗变换装置2是由同心螺旋电感构成平衡/不平衡变换装置，其作用是将120Ω的阻抗转变为50Ω，以使天线阻抗与馈线匹配。天线馈电回路3由一根50Ω同轴射频电缆形成，且它与N型射频连接器5相连。天线馈电回路3中，一组铁氧体磁环被固定在50Ω同轴射频电缆上，以消除电缆与天线主体的高频耦合，同时可以调节馈电回路的输入阻抗达到50Ω，使天线整体阻抗达到50Ω，与测试系统很好匹配，达到很小的天线驻波比。