[实用新型]组合复用宽带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种短波、超短波通信用的组合复用宽带天线，属于通信领域。

背景技术

目前，随着宽带通信设备日益进步，天线的宽频带技术也在不断地发展。通常天线的工作带宽，是指天线的主要电性能指标，如输入阻抗、增益、主瓣宽度、副瓣电平和极化特性等都满足设计要求时的频率范围。在上个世纪五十年代以前，天线的带宽一般还不超过2:1，而五十年代后，特别是Rumsey于1957年提出的所谓频率无关天线的概念，以及随后的平面等角螺旋天线和对数周期结构天线的出现，把天线的带宽扩展到了40:1或更宽。

增加天线工作带宽的一个比较有效的方法是对线天线进行加载，即在天线合适的位置上插入阻抗元件，并在天线输入端加上宽带匹配网络，来进一步改善天线的阻抗特性。最早使用的加载线天线是在距天线末端1/4位置处进行电阻加载的Altshuler天线，后来一些学者设计了采用电阻和电容混合加载的天线以及RLC混合加载的天线，取得了较好的效果。近年来，为获得更好的电性能，一些学者将全局最优化算法——遗传算法应用于电磁学领域，使得许多复杂问题迎刃而解。其中，部分学者借助遗传算法优化设计加入集总负载和宽带匹配网络的线天线，设计了许多超宽带天线，为天线宽带化技术开辟了一片新的天地。

另外，在天线尺寸允许的情况下，采用体积型天线不失为一种有效的手段。通过设计，加大辐射体的尺寸，改变辐射体形状，使天线的输入阻抗随工作波长的变化比较缓慢，天线具有宽带性。但对于带宽要求较宽的宽带天线，采用单一天线来实现时，得到的电压驻波比、天线增益和天线方向图等电性能指标，较难同时满足设计要求。

对于底馈天线，由于环境的变化（如天线工作时接地的好坏、载体与之相对位置的改变等），会影响天线的输入阻抗和辐射性能，使匹配工作困难。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种受天线载体或周围环境的影响较小、阻抗匹配容易、能提高天线辐射效率的组合复用宽带天线。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种组合复用宽带天线，它包括天线罩、宽带匹配网络、第一电缆、第二电缆、双工器、天线底座、接口插座和第三电缆，天线罩内安装有位于天线罩内上部的低段天线辐射体和位于天线罩内下部的高段天线辐射体，低段天线辐射体由低段天线上辐射体和低段天线下辐射体组成，低段天线上辐射体和低段天线下辐射体通过低段天线中间联接件连接在一起，高段天线辐射体由高段天线上辐射体和高段天线下辐射体组成，高段天线上辐射体和高段天线下辐射体通过高段天线中间联接件连接在一起，宽带匹配网络位于低段天线中间联接件处的低段天线辐射体上，低段天线上辐射体和低段天线下辐射体均与该宽带匹配网络连接，第一电缆的一端与该宽带匹配网络连接，另一端与双工器的一输入端连接，第二电缆的一端与高段天线上辐射体和高段天线下辐射体的连接处连接，另一端与双工器的另一输入端连接，接口插座通过第三电缆与双工器的输出端连接，该接口插座固定在天线底座的中部，天线底座与天线罩的底部固定连接，天线底座的顶部固定连接有高段天线固定座，该高段天线固定座与高段天线下辐射体的底部固定连接，双工器安装在高段天线固定座内。

进一步，所述的低段天线上辐射体的顶部安装有天线支撑盖。

进一步，在所述的天线罩的中部还安装有低段天线固定座，低段天线固定座的顶部固定着低段天线下辐射体，低段天线固定座的底部固定着高段天线上辐射体。

进一步，在所述的高段天线中间联接体的外壁上套装有高段天线藕合套。

进一步，所述的天线底座为法兰盘结构，并设置有安装孔。

更进一步，所述的天线罩采用环氧玻璃钢材料制成。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

1、由于本专利采取组合复用技术，将整个频段划分为高低两个子频段，先运用宽带小型化技术、宽带阻抗匹配技术，分别合理设计两个子频段天线辐射体，再将两个子频段天线通过双工器合并输出。由于低频段最大波长达10米，按半波振子天线估算尺寸需达5米左右，尺寸过高给将来应用带来不便和局限。通过宽带小型化技术目前将整个天线尺寸限定在2.7米以内，增加宽带阻抗匹配电路进行阻抗匹配。采用两个天线分段工作的设计，将每个天线的工作频段减小，降低了阻抗匹配的难度，均衡了阻抗与天线增益的矛盾，同时采用组合复用技术又充分提高了天线辐射体的利用率，提高了天线的辐射效率；

2、对于各子天线运用宽带小型化技术，采取宽带振子中馈天线方案，阻抗随工作波长的变化比较缓慢，中馈天线由于馈电方式有别于底馈天线，受天线载体、周围环境的影响较小；