什么是盘锥天线，盘锥天线各部分尺寸标注

什么是盘锥天线

盘锥天线，也叫’锥台天线‘，是由圆盘和锥体构成的天线。下图是盘锥天线的侧视示意图：

盘锥天线的侧视示意图

了解盘锥天线

盘锥天线是单极子天线的一种，属于宽带天线。我们结合下面这张有标注的图片来了解一下它：

盘锥天线各部分尺寸标注

它是有限双锥天线的演变体，也是单极子天线的演变体。

我们可以把它看做是双锥天线的上锥体半张角θ=90度，而下锥体半张角为θ的有限双锥天线。

盘锥天线优良的阻抗带宽特性就得益于它的这种特殊几何结构，还有它的非对称激励方式，在馈电时圆盘（红色横线）与同轴线的内导体（红色竖线）相连，圆锥的锥顶与同轴线的外导体（蓝色竖线）相连。这使得它在VSWR（电压驻波比）小于等于2时，阻抗带宽可以达到3~4个倍频。通常倍频大于2的天线就可以称为超宽带天线了。

盘锥天线通常用在VHF（30~300MHz）和UHF（300~3000MHz）频段，由于锥体的尺寸和重量大，通常会用等间距金属管构成，从而可以减重和减成本，比如下图中的这个天线：

如果我们把盘锥天线的盘和锥体分别看成两个单极子，这两个单极子的输入阻抗是不同的，整个盘锥天线的输入阻抗可以看成这两个单极子的输入阻抗串联，它的阻抗近似为Z0=60Lncot（θ/2），只要设计合理，就可以使这两个单极子的输入阻抗随工作频率的变化达到互补，从而在设计频带内保持整个天线的输入阻抗变化不大。

实际和理论分析表明，盘锥天线的垂直面（E面）方向图，在低频时与普通偶极子天线类似（均为水平全向天线），而在高频时，由于圆盘相对于波长变大了产生了反射，使得最大辐射方向偏离了水平面，向锥体方向靠拢，这让水平方向的增益下降，所以，圆盘的直径不能太大。不过，圆盘太小会导致阻抗特性恶化。

锥体半张角和斜高

一般情况，锥体半张角θ很小的时候，它的方向图与普通单极子的方向图类似，只有高频端的最大辐射方向会偏下。随着θ的增大，高频端的偏离更加严重，尤其是2θ》90度时，方向图会呈现蝴蝶状。然而，盘与锥体的距离（e）和锥体顶端的大小（B2）的取值对方向图没有明显影响。

盘锥天线的尺寸设计

盘锥天线的尺寸

尺寸约定：

λ=波长

L=斜高

D=盘的直径

B1=锥体底部的直径

B2=锥体顶部的直径

θ=锥体半张角

e=盘与锥体之间的距离

A、理论设计参数

L=0.7λ，B1=0.6λ，

D=0.4λ，θ=25度，e《《D

B、经验设计参数

L=K*λ/4（K=1.1~1.3），D=0.7B1

半张角θ的选择与L有关，通常2θ=25~90度取值，当2θ较小时L取大些，当2θ=60~90度时L可以取小一些。

盘与锥体的间距（e）几乎与L和θ无关，e的大小对馈电点的分布电容大小有不可忽视的影响，它会影响天线的输入阻抗，所以，e通常取0.3B2。

B2的取值根据机械强度而定，B2的大小会影响频率高端的输入阻抗。
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