[发明专利]一种采用板线平衡器激励八木天线的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用板线平衡器激励八木天线的设计方法，可用于雷达天线及作为高功率宽频带阵列天线单元使用的八木天线设计实现。通过采用板线平衡器给折合振子馈电的方式，解决了常规八木天线耐功率低的问题；采用折合振子短路边比馈电边粗，使得折合振子的阻抗大于300Ω，进一步匹配了天线的阻抗特性；采用不等间距、密间距的引向元排列方式，提高了天线的带宽，属于天线微波技术领域。

背景技术

随着电磁理论与天线技术的发展，当今雷达对发射天线的带宽、耐高功率需求日益增多。对工作在UHF频段的八木天线而言，其特性主要取决于天线的馈电方式、引向元的布局等。

常用八木天线激励元的馈电方式多为穿入式，λ/2U形环，穿入式馈电方法采用了λ/4阻抗变换器，在加上制作过程中产生轻微的偏心，限制其带宽的同时阻抗特性变坏；λ/2U形环馈电方法由于λ/2激励线的长度及焊接方法的制约，不利于批量八木天线的制作且耐功率低。为了提高八木天线的带宽、耐功率特性，改进其馈电方法显得尤其重要。

发明内容

本发明为了解决常规八木天线工作带宽小、耐功率低的难题，采用了板线平衡器给激励元馈电的方法；采用不等间距、密间距的引向元排列方式，提高了天线的带宽；同时利用了折合振子一个很重要的特性，那就是通过改变两臂的粗细来改变其阻值，进一步改善了天线的阻抗特性；

本发明为解决其技术问题所采用的技术解决方案为：采用板线平衡器给折合振子馈电的方式，解决了常规八木天线耐功率低的问题；采用折合振子短路边比馈电边粗，使得折合振子的阻抗大于300Ω，改善了天线的阻抗特性；采用不等间距、密间距的引向元排列方式，提高了天线的带宽。

本发明与现有技术相比，通过采用新形式的馈电方法使得八木天线耐功率问题得以解决。由于采用了新型的设计方法，批量加工的该天线一致性好、不需调试，对于作为高功率宽频带阵列天线单元使用的八木天线而言，该馈电方法显得更加实用。本发明给出的方法研制的八木天线具有耐功率高、带宽宽、成品一致性好、工程实现简便、可靠性高、寿命长等特点。

附图说明

图1为典型八木天线示意图。

其中：1、反射振子，2、支撑杆，3、U型平衡器，4、折合振子，5、引向振子，6、折合振子馈电臂，7、折合振子短路臂。

图2为八木天线采用新形式的馈电方式的结构示意图。

其中：1、天线输入端，2、内导体，3/4、板线上下盖板，5、短路块。

具体实施方式

本发明为一种耐高功率大带宽八木天线的设计实现方法，具体实施步骤：

(1)确定所设计的天线的工作频段；

(2)板宽与板间距的比值；

(3)确定板线平衡器长度；

(4)确定板线平衡器内导体直径；

(5)确定折合振子激励臂与短路臂的比值；

(6)确定引向元间距、引向元长度；

(7)采用HFSS软件对整个天线进行优化，进一步改善其电性能；

将设计好的各个部分装配，一种耐高功率大带宽八木天线设计完成；