[发明专利]一种镜面单锥天线的圆弧型电路

说明书

本发明公开了一种镜面单锥天线的圆弧型电路，包括：单锥天线垂直倒立放置在镜像地的中央，匹配负载均匀设置在镜像地的周围，所述匹配负载的一端连接单锥天线的底座上，匹配负载的另一端连接镜像地的边缘上；馈线通过SMA接头连接馈源，所述馈源为电路提供信号；馈线连接单锥天线倒立的顶端和镜像地；单锥天线的母线与镜面地的半径相等；本发明能够改善镜面单锥天线的低频匹配特性及空间场特性，将单锥天线的低频下限拓展至直流。本发明所设计的圆弧型加载镜面单锥天线能够用于高空电磁脉冲、雷电电磁脉冲、超宽带高功率微波等多类型瞬态电磁脉冲传感器的标定，对于复杂电磁环境的测量及电磁环境效应防护的研究具有重要意义。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，涉及一种镜面单锥天线的圆弧型电路。

背景技术

镜面单锥TEM小室常用于产生标准场，用于标定电磁场传感器。与TEM小室、GTEM小室相比，镜面单锥天线上限频率高，空间场精度更高。现有的镜面单锥天线主要有末端不加载和末端加载匹配负载两种，前者存在一个低频下限，后者目前多采用直线型路径加载，对低频特性有一定的改善。然而，目前采用的直线加载方式未考虑加载路径和辐射系统的相互作用，成为系统低频性能的进一步提升的限制因素。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种镜面单锥天线的圆弧型电路，能够实现有限长镜面单锥天线的低频阻抗匹配，改善低频响应特性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种镜面单锥天线的圆弧型电路，包括：单锥天线、馈线、镜像地、SMA接头和匹配负载；

单锥天线垂直倒立放置在镜像地的中央，匹配负载均匀设置在镜像地的周围，所述匹配负载的一端连接单锥天线的底座上，匹配负载的另一端连接镜像地的边缘上；

馈线通过SMA接头连接馈源，馈源为电路提供信号；馈线连接单锥天线倒立的顶端和镜像地。

本发明的进一步改进在于：

匹配负载通过圆弧型加载导线与单锥天线的底座进行连接。

单锥天线的高度h、单锥天线的侧边与单锥天线的高度的夹角θ_h和单锥天线的底面半径r的关系如公式(1)所示：

单锥天线的输入阻抗如公式(2)所示：

其中，η0为真空波阻抗；

根据单锥天线的母线与单锥天线的高度的夹角θ_h和高度h确定单锥天线的母线长度，如公式(3)所示：

单锥天线包括若干个长短粗细一致的天线；若干个天线的一端共同连接在镜面地的中央，若干个天线的均匀发散设置。

单锥天线包括金属外壳。

单锥天线的母线与镜面地的半径相等。

匹配负载为若干个，若干个匹配负载并联的数值与单锥天线的输入阻抗数值相等。

馈线连接单锥天线倒立的顶端和镜像地，具体为：

馈线包括内导体和外导体，镜像地中间包括通孔，单锥天线的顶部穿过通孔与内导体相连，外导体与镜像地相连。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：