[发明专利]一种低频段多极化模式的天线

说明书

本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种低频段多极化模式的天线。圆柱形金属外壳一端无底，另一端有底且该底作为金属短路端；金属短路端的中心设有圆柱形的同轴内芯；金属短路端沿其周向均匀开设有若干圆形通孔，若干圆形通孔分布于同轴内芯的外围；介质块填充于圆柱形金属外壳的内腔，介质块的一端延伸至同轴内芯的末端，另一端延伸至圆柱形金属外壳的无底端；每个圆形通孔对应设置一个L形馈电部分，L形馈电部分处于同轴内芯与圆柱形金属外壳之间形成的环形腔内，L形馈电部分的一端位于圆形通孔中心，L形馈电部分的另一端连接到同轴内芯的末端。本发明的天线具有结构紧凑，天线口面‑波长比小，解决了现有天线在低频结构尺寸过大的问题。

技术领域

本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种低频段多极化模式的天线。

背景技术

天线是有效地向空间辐射电磁波的装置，而天线的尺寸与天线的工作频率密切相关。当天线工作频率低时，口面尺寸过大成为制约天线应用的重要因素，所以小型化在低频段成为了迫切需求。目前应用于低频段的天线主要有：平面Bow-tie天线、平面Vivaldi天线、平面螺旋天线、喇叭天线等。虽然已经有许多小型化措施被应用于上述天线，但小型化之后的上述天线口径-波长比依然较大；而且上述天线只能辐射单一极化模式的电磁波，进一步制约了天线的应用。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种低频段多极化模式的天线，这种天线结构紧凑，天线口面-波长比小，解决了现有天线在低频结构尺寸过大的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种低频段多极化模式的天线，包括圆柱形金属外壳、介质块和L形馈电部分，圆柱形金属外壳一端无底，另一端有底且该底作为金属短路端；金属短路端的中心设有圆柱形的同轴内芯，同轴内芯处于圆柱形金属外壳的内腔；金属短路端沿其周向均匀开设有若干圆形通孔，若干圆形通孔分布于同轴内芯的外围；介质块填充于圆柱形金属外壳的内腔，介质块的一端延伸至同轴内芯的末端，介质块的另一端延伸至圆柱形金属外壳的无底端；

每个圆形通孔对应设置一个L形馈电部分，L形馈电部分处于同轴内芯与圆柱形金属外壳之间形成的环形腔内，L形馈电部分的一端位于圆形通孔中心，L形馈电部分的另一端连接到同轴内芯的末端。

L形馈电部分的拐角处于介质块的端面上；L形馈电部分沿圆柱形金属外壳的径向设置。

金属短路端沿其周向每隔90°开设一组圆形通孔，每组包括1-2个圆形通孔，当每组为2个圆形通孔时，2个圆形通孔沿金属短路端的径向分布，所有外侧的圆形通孔均在金属短路端的同一圆周上，所有内侧的圆形通孔均在金属短路端的同一圆周上。

金属短路端与同轴内芯为一体结构，材质相同。

金属外壳为铜材质，介质块采用介电陶瓷材料。

圆柱形金属外壳的圆柱形金属外壁的长度为32.5cm，圆柱形金属外壁的内径为20cm，圆柱形金属外壁的壁厚为0.5cm；金属短路端的厚度为0.5cm；同轴内芯的长度为14cm，同轴内芯的直径为5cm；圆形通孔的直径为1cm，L形馈电部分的直径为0.23cm；介质块的长度为18.5cm。

介质块的相对介电常数εr＝10.9，损耗角正切tanδ＝0.001。

本发明具有以下有益效果：