[实用新型]超宽带高增益波束上仰全向天线

权利要求书

1.一种超宽带高增益波束上仰全向天线，其特征在于，其包括共轴排列在同一介质基板上的第一宽带子阵和第二宽带子阵，所述第一宽带子阵和第二宽带子阵的阵元数不相等，且最少阵元数为1，其阵元均为U形对称振子，该介质基板上还设有馈电导线，连接所述第一宽带子阵和第二宽带子阵的各振子，该第一宽带子阵和第二宽带子阵通过馈电导线连接馈电电缆，分别连接第一宽带子阵和第二宽带子阵的两段所述馈电电缆的特性阻抗分别为Z₀₁和Z₀₂，该第一宽带子阵和第二宽带子阵的输入阻抗Z_in1、Z_in2分别等于其馈电电缆的特性阻抗，即：Z₀₁＝Z_in1，Z₀₂＝Z_in2。

2.如权利要求1所述的超宽带高增益波束上仰全向天线，其特征在于，在所述两段馈电电缆的末端分别连接一段特性阻抗为Z₀₃、Z₀₄的四分之一波长电缆变换段，两段电缆变换段连接总电缆，馈电电缆特性阻抗Z₀₁和Z₀₂、长度L₀₁和L₀₂满足以下数学式关系：

L₀₁＝(2πλ₁)×(5γ)×sin(πθ/180)+(λ₁/λ₂)L₀₂

关系式中，λ₁、λ₁分别为特性阻抗为Z₀₁和Z₀₂的馈电电缆中的导波波长，γ为阵元间距的电长度系数，即阵元间距为γλ₀，λ₀为真空中波长，θ为波束上仰角度，即波束主瓣与水平方向的夹角。

3.如权利要求2所述的超宽带高增益波束上仰全向天线，其特征在于，两段电缆变换段通过三孔馈电槽连接起来，该三孔馈电槽的第三孔则连接特性阻抗Z₀＝50Ω的总电缆，总电缆另一端连接射频接头。

4.如权利要求1～3任一项所述的超宽带高增益波束上仰全向天线，其特征在于，所述第一宽带子阵的振子臂末端开纵向L形槽，第一宽带子阵的振子中心两侧对称加载一对第一子阵寄生枝节，所述第二宽带子阵的振子中心两侧对称加载一对第二子阵寄生枝节。

5.如权利要求4所述的超宽带高增益波束上仰全向天线，其特征在于，该第一子阵寄生枝节顺着振子臂排列，并与振子臂之间留有间隙，该第一子阵寄生枝节的中央朝内突出至振子中间直至振子两臂之间的间隙处，两侧第一子阵寄生枝节之间不接触，该第一宽带子阵的振子臂的底端在朝向末端的一侧设有凸起。

6.如权利要求5所述的超宽带高增益波束上仰全向天线，其特征在于，该第二宽带子阵的振子上下两臂在中间处位置重叠，但不电连接，该第二子阵寄生枝节顺着振子臂排列，并与振子臂之间留有间隙，第二子阵寄生枝节的中央朝内突出，贴合振子臂轮廓，但未延伸至振子中间。

7.如权利要求6所述的超宽带高增益波束上仰全向天线，其特征在于，该第一宽带子阵和第二宽带子阵的振子双臂总长度为(0.3～0.5)·λ_C，其中λ_C为中心波长。

8.如权利要求7所述的超宽带高增益波束上仰全向天线，其特征在于，所述馈电电缆、电缆变换段、总电缆，均顺着天线中心轴线方向走线，并且，各电缆与馈电导线一侧多点焊接。

9.如权利要求8所述的超宽带高增益波束上仰全向天线，其特征在于，该馈电导线为平行双导体馈线，顺着阵列方向并与阵列轴线重合，由多节不等长宽的变换段级联而成；中心位置为馈电点，两端为短路点，馈电点为非金属化过孔且上下设焊盘，短路点则为金属化过孔，将上下馈线连通。

10.如权利要求9所述的超宽带高增益波束上仰全向天线，其特征在于，其进一步包括一个天线罩，天线罩底端开口，顶端封闭，且与天线共轴设置。