[实用新型]一种小型化超宽带圆极化分形天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种小型化超宽带圆极化分形天线。 

背景技术

传统的圆极化天线形式有十字交叉阵子天线，微带天线，四臂螺旋天线等，这些天线多为窄带工作，比如十字交叉阵子天线的带宽约为15％，许多研究者就如何展宽微带天线圆极化带宽进行了尝试，比如对贴片加载电阻、电容、积分电路等技术，此外，人工合成材料、有机磁性材料、高温超导等新材料用作介质基片可以有很大改善，但这些等伴随着高损耗和高成本为代价的缺点，且最大实现的带宽约为2：1。四臂螺旋天线可以实现较宽的宽带，但其体积较大且增益较低，因而应用受到一定的限制。 

发明内容

为解决上述现有的缺点，本实用新型的主要目的在于提供一种实用的小型化超宽带圆极化分形天线，采用对数周期形式，实现了超宽带的特性，一长一短的交叉振子即可实现圆极化波，避开了复杂的功分移相器，同时由于两个支架的距离是渐变的，简易地实现了天线宽 带的平衡馈电和阻抗变换。此外，天线运用分形的理念，低频振子采用分形Koch的形式，大大减小了天线的尺寸。 

为达成以上所述的目的，本实用新型的一种小型化超宽带圆极化分形天线采取如下技术方案： 

一种小型化超宽带圆极化分形天线，包括传输线导体、辐射单元、馈线和天线底板，其特征在于，所述馈线上设置天线底板和至少一个的传输线导体，所述传输线导体上设置至少一个的辐射单元，所述辐射单元在每个焊接处都是成对出现，并交叉90°焊接。 

所述辐射单元采用传统振子和分形Koch振子相结合的方式，辐射单元金属线宽为W，并以σ关系交替地焊接在集合线的两根金属方管上，0.06≤σ≤0.22，6mm≤W≤8mm，Koch振子的折角不等，七对辐射单元的尺寸比例为τ，0.8≤τ≤0.97。 

所述馈线采用同轴线馈电，同轴电缆穿过一个传输线导体在顶部进行馈电。 

所述传输线导体采用金属方管结构，在方管结构的中心设置圆柱形通孔，同轴线缆穿过金属方管至天线顶端，外皮焊接到方管上，芯线在天线顶端焊接到另一个传输线导体上，进行馈电。 

所述天线底板采用圆形底板，并焊接至同轴线外皮。 

所述两根传输线导体按照一定张角并行排列从而实现阻抗匹配，两根传输线导体的张角为θ，5°≤θ≤15°。 

采用如上技术方案的本实用新型，具有如下特性： 

采用对数周期形式，实现了超宽带的特性，一长一短的交叉振子 即可实现圆极化波，避开了复杂的功分移相器，同时由于两个支架的距离是渐变的，简易地实现了天线宽带的平衡馈电和阻抗变换。此外，天线运用分形的理念，低频振子采用分形Koch的形式，大大减小了天线的尺寸。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意主视图。 

图2为本实用新型的结构示意侧视图。 

图3为本实用新型的天线驻波比实测图。 

图4为本实用新型的天线间隔频点f＝2GHz的实测方向图。 

图5为本实用新型的天线间隔频点f＝4GHz的实测方向图。 

图6为本实用新型的天线间隔频点f＝6GHz的实测方向图。 

图7为本实用新型的天线间隔频点x-z面高低频点的轴比实测图。 

图8为本实用新型的天线间隔频点y-z面高低频点的轴比实测图。 

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图进一步进行说明： 

如图1、2所示，本实用新型的一种小型化超宽带圆极化分形天线，包括传输线导体1、辐射单元2、馈线3和天线底板4，馈线3上设置天线底板4和至少一个的传输线导体1，传输线导体1上设置 至少一个的辐射单元2，辐射单元2在每个焊接处都是成对出现，并交叉90°焊接。辐射单元2采用传统振子和分形Koch振子相结合的方式，辐射单元2金属线宽为W，并以σ关系交替地焊接在集合线的两根金属方管上，0.06≤σ≤0.22，6mm≤W≤8mm，Koch振子的折角不等，七对辐射单元2的尺寸比例为τ，0.8≤τ≤0.97。馈线3采用同轴线馈电，同轴电缆穿过一个传输线导体1在顶部进行馈电5。传输线导体1采用金属方管结构，在方管结构的中心设置圆柱形通孔，同轴线缆穿过金属方管至天线顶端，外皮焊接到方管上，芯线在天线顶端焊接到另一个传输线导体1上，进行馈电5。天线底板4采用圆形底板，并焊接至同轴线外皮。两根传输线导体1按照一定张角并行排列从而实现阻抗匹配，两根传输线导体的张角为θ，5°≤θ≤15°。