[发明专利]一种圆锥形四臂正弦天线

说明书

一种圆锥形四臂正弦天线，第一介质基板、第二介质基板与第三介质基板，其中第一介质基板为中空的圆锥台，第二介质基板组设于第一介质基板顶端，第一介质基板外表面设有第一组正弦形金属臂，第一介质基板内表面内设第二组正弦形金属臂；第二介质基板上表面设有第一组金属连接带，下表面第二组金属连接带；第三介质基板上设有第一组微带指数渐变巴伦及第二组微带指数渐变巴伦，第一组微带指数渐变巴伦及第二组微带指数渐变巴伦分别与相应的信号源相连；第一组正弦形金属臂与第一组微带指数渐变巴伦通过第一组金属连接带电性连接并形成第一组辐射单元，第二组正弦形金属臂与第二组微带指数渐变巴伦通过第二组金属连接带电性连接并形成第二组辐射单元。

技术领域

本发明涉及宽带全极化的定向天线，具体涉及一种圆锥形四臂正弦天线。

背景技术

天线作为发射和接受电磁波的重要部件，是无线电设备与系统中的重要组成部分，许多现代无线系统如通信与雷达系统等都要求天线能在较宽频带范围内有效工作。天线的主要电参数如阻抗、增益、方向图、轴比等，均有其各自带宽的限制，天线的带宽应以其中最窄的带宽定义，即在此带宽内天线的主要性能指标均能达到规定要求。

天线的缩比原理指出，若天线的模型尺寸与工作频率(或波长)按相同的比例变化，则天线的性能保持不变。1957年Rumsey依据缩比原理提出了工作频带在理论上没有限制的非频变天线^[1](或称为频率无关天线)。在实际的天线工程中，考虑到“截尾”效应，物理上可实现的非频变天线是指在很宽的频带范围内所有电特性随频率的变化都很微小的天线。

传统的非频变天线主要包括螺旋天线和对数周期天线两大类。其中对数周期天线关于一系列确定的离散频率点具有自相似特性，故只在这些离散的频率点上具有非频变特性，而在这些离散的频率点之间天线的特性会有一定的变化；螺旋天线的形状仅由角度确定，可在连续变化的频率上得到非频变特性，如阿基米德螺旋天线，平面等角螺旋天线和圆锥螺旋天线等，但螺旋天线的物理结构决定了此类天线的极化方式是单一的。

上世纪80年代DuHamel提出了一种新颖的非频变天线，即正弦天线 (SinuousAntenna)^[2]。正线天线继承了传统的螺旋天线的超宽频带、单孔径等优点，还具有独特的全极化特性，可以根据需求而实现双线极化或双圆极化。正弦天线的这些优良特性使得它在遥测技术、宇航通信、电子对抗和无线电测向等很多领域获得了广泛的应用。

传统的正弦天线为平面结构，具有双向辐射的方向图，为实现单向辐射，通常需要在辐射体后放置填充有吸波材料的金属背腔^[3]，但是这种方法会损耗一部分辐射能量从而降低天线增益。圆锥形的正弦天线可以克服这一缺陷，通过增大天线的前后辐射比来实现单向辐射，在一些现代宽带通信、雷达及射电天文系统中获得了应用，如在反射面天线中用做馈源天线或在被动雷达系统中用做雷达导引头天线等。

发明内容

本发明的目的是要提供一种圆锥形四臂正弦天线，其包括，

第一介质基板、第二介质基板与第三介质基板，其中第一介质基板为中空的圆锥台，第二介质基板为圆形，第二介质基板组设于所述第一介质基板顶端，并且所述第一介质基板和第二介质基板共同形成一无底面的圆锥台，同时，所述第三介质基板收容于所述无底面的圆锥台中，并且所述第二介质基板上设有连接槽，所述第三介质基板的顶端插入连接槽中；

所述第一介质基板外表面设有第一组正弦形金属臂，所述第一介质基板内表面设有第二组正弦形金属臂；

所述第二介质基板上表面设有第一组金属连接带，所述第二介质基板下表面第二组金属连接带；

所述第三介质基板上设有第一组微带指数渐变巴伦及第二组微带指数渐变巴伦，且所述第一组微带指数渐变巴伦及第二组微带指数渐变巴伦分别与相应的信号源相连；同时，