[发明专利]基于周期金属超结构的V/UHF频段轻小型高增益天线设计方法

权利要求书

1.基于周期金属超结构的V/UHF频段轻小型高增益天线，以下简称为“天线”，能够收拢和展开，其特征在于，包括中心杆、卡盘、振子座、加载阻抗匹配器的前向周期金属振子、后向周期金属振子以及馈电连接线；

天线收拢后整体呈大致圆柱体形状，展开后整体呈双锥形状；展开后整个单元自上而下看大致依次为：前向周期金属振子、振子座、中心杆、后向周期金属振子、两个卡盘、中心杆内部的馈电连接线；中心杆外部有两个卡盘，用于M1个前向周期金属振子和M2个后向周期金属振子的收拢；其中

M1个前向周期金属振子形状和结构相同，每一个振子均为柱状结构，M1个前向周期金属振子均匀布置在振子座顶部端面上靠近该端面外圆周处，M1个前向周期金属振子的中心靠近末端的适当位置加载有阻抗匹配器；M1个前向周期金属振子的另一端具有第一活动连接装置，第一活动连接装置与振子座顶部端面活动连接；当天线展开时，第一活动连接装置能够保证M1个前向周期金属振子从贴服中心杆状态，此时前向周期金属振子与天线轴线平行，绕与振子座顶部端面活动连接点沿轴向转动，直至最终停止在其与天线轴线呈一定角度α处；当天线收拢时，第一活动连接装置能够保证M1个前向周期金属振子从与天线轴线呈一定角度α处，绕与振子座顶部端面活动连接点沿逆轴向转动，直至最终停止于贴服中心杆状态，此时前向周期金属振子与天线轴线平行；天线轴线和中心杆轴线重合；无论展开还是收拢，M1个前向周期金属振子在振子座所在平面的投影均呈中心对称图案，该中心对称图案的对称中心在天线的轴线上；

振子座为金属圆盘结构，内部是空心的，套在中心杆顶部，振子座与中心杆固定连接，振子座和中心杆的顶部基本齐平；振子座与前向周期金属振子和后向周期金属振子电连接；

中心杆是中空圆柱杆；

M2个后向周期金属振子形状和结构相同，每一个振子均为柱状结构，M2个后向周期金属振子均匀布置在振子座底部端面上靠近该端面外圆周处，M2个后向周期金属振子的一端具有第二活动连接装置，第二活动连接装置与振子座底部端面活动连接；该结构的作用是，当天线展开时，铜丝能够保证M2个后向周期金属振子从贴服中心杆状态，此时后向周期金属振子与天线轴线平行，绕与振子座底部端面活动连接点沿俯仰面朝外向转动，直至最终停止在其与天线轴线呈一定角度β处；当天线收拢时，铜丝能够保证M2个后向周期金属振子从与天线轴线呈一定角度β处，绕与振子座底部端面活动连接点沿俯仰面朝内向转动，直至最终停止于贴服中心杆状态，此时后向周期金属振子与天线轴线平行；后向周期金属振子与天线轴线之间所夹锐角为β；

卡盘1套在中心杆上，位于中心杆靠近振子座底部端面处；卡盘1具有圆形齿，当天线收拢时，利用圆形齿将M2个后向周期金属振子和M1个前向周期金属振子卡住，固定二者的位置，使其不晃动；

天线的中心杆为金属中空圆柱体；

馈电连接线位于中心杆内部，馈电连接线的一端和振子座连接，通过振子座为前向周期金属振子和后向周期金属振子提供电流激励；馈电连接线的另一端连接到中心杆的底部。

2.如权利要求1所述的、基于周期金属超结构的V/UHF频段轻小型高增益天线，其特征在于，

第一活动连接装置为铜丝，第一活动连接装置一头和振子座顶部端面固定连接，另一头和前向周期金属振子的头部固定连接，通过弯折第一活动连接装置达到收放前向周期金属振子的目的；

第二活动连接装置一头和振子座底部端面固定连接，另一头和后向周期金属振子的头部固定连接，通过弯折第二活动连接装置达到收放前向周期金属振子的目的。

3.如权利要求1所述的、基于周期金属超结构的V/UHF频段轻小型高增益天线，其特征在于，前向周期金属振子的个数M1取值在4-20范围内；前向周期金属振子的长度a1在50mm-900mm范围内；前向周期金属振子的半径r1在0.5mm-10mm范围内；阻抗匹配器与前向周期金属振子的末端距离b1在10mm-100mm范围内；当天线展开时，前向周期金属振子天线轴线所夹锐角α在5°-85°范围内。