本发明属于天线，具体涉及一种超宽带的多套筒单极子天线及辐射系统。
背景技术：
1、阿尔兹海默症是一种神经退行性疾病，随着人口老龄化的加剧，患病人数逐日上升，目前尚无明确的治疗方法和药物可以延缓或阻止阿尔兹海默症的进展。然而，随着射频辐射在医疗领域的广泛应用，射频干预阿尔兹海默症被视为一种可行的突破性手法。并且该方法可以规避生化手段，具备无创性和高效性。
2、为了验证该疗法是否能应用于临床，并且是否对阿尔兹海默症产生影响，需要先对动物进行辐射实验。目前，用于阿尔兹海默症动物实验辐射系统的天线类型包括环形天线、喇叭天线、单极子天线、偶极子天线和螺旋天线。这些天线应用于辐射系统时有各自的优缺点，要根据应用的不同场景来选择合适的天线类型。
3、目前，为满足动物实验所需的不同频点，需要不同天线对于不同频段进行设计，但是这一过程不仅耗费时间且浪费材料，因此单天线覆盖多频带对于动物实验的辐射系统部分是必不可少的。此外，动物实验的辐射系统需对所有实验所用动物辐射均匀，因此需要在所需频点的方向图水平均匀。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，实现单天线多频点，且避免高频时天线方向图畸变的目的，本发明采用如下的技术方案：
2、一种超宽带的多套筒单极子天线，包括内导体及其底部的外导体，所述内导体的中部外围，由内向外通过支撑机构平行套设金属套筒a、金属套筒b、金属套筒c，支撑机构是内导体与套筒、套筒与套筒之间的塑料填充物，使得天线整体结构牢固，在内导体周围位置添加的金属套筒，不仅扩宽了天线的阻抗带宽，而且使得天线的方向图在高频不发生畸变，电磁能量辐射均匀，有利于动物实验体的能量吸收，且金属套筒长度依次递减，从而能够通过套筒间的相互作用、电流耦合，改变单极子天线在高频点时的方向图，使辐射更为均匀，外导体平行套设于内导体和金属套筒a之间。
3、进一步地，所述内导体顶部设有顶部负载，其半径为内导体半径的五倍，其高度为内导体高度的四分之一，这样的比例关系有效的缩减了天线主体的尺寸，增加了谐波阻抗匹配点，从而有效扩展天线带宽，更便于天线应用于动物实验。
4、进一步地，所述金属套筒a、金属套筒b、金属套筒c的高度比为15：5：3，这是根据仿真优化所得的最佳比例，能够解决单极子天线在高频时方向图畸变的问题，更加适用于射频辐射动物装置，通过套筒之间的相互耦合，改变了天线的电场方向，使得电磁能量辐射均匀，对于相邻受试者动物，表现为电磁能量渗透率相同，即比吸收率值相同。
5、进一步地，所述外导体顶部伸入金属套筒a底部，外导体与金属套筒a重合的部分也存在电磁耦合关系，在扩展天线阻抗带宽中也发挥了作用。
6、进一步地，所述外导体底部外围平行套设扼流圈，从而防止外导体电流外溢。
7、进一步地，所述扼流圈的厚度为外导体厚度的三倍，高度为外导体的二分之一，该比例关系，使得扼流圈对于外导体来说，类似于磁环结构，抑制了外导体的外侧电流外溢。
8、进一步地，所述天线的各部件采用黄铜材料，相对介电常数为1，电导率为5.8×107siemens/m。
9、进一步地，所述内导体、外导体和扼流圈共底，且馈电点设置于内导体下表面，通过铜柱连接，用于激励单极子天线。
10、一种超宽带的多套筒单极子天线辐射系统，包括天线和夹具，所述天线为所述的一种超宽带的多套筒单极子天线，其周围均匀排布一圈夹具。
11、进一步地，所述夹具为小鼠夹具，部署在距所述多套筒单极子天线50-80mm以内，若小鼠距离天线太近，达不到天线远场辐射要求；若距离太远，电磁能量随距离的传播逐渐减小，电磁能量渗透率低，小鼠夹具为长条形镂空，内部套设由锥形圆台和圆柱组成的小鼠模型，用于固定小鼠。
12、本发明的优势和有益效果在于：
13、本发明的一种超宽带的多套筒单极子天线及辐射系统，天线的相对带宽为137%，属于超宽带天线并且包含动物实验所需的三个频点，同时，由于加入了套筒结构，使得天线的方向图在高频不发生畸变，满足水平平面辐射均匀的要求。此外，将天线应用于动物实验仿真，结果显示，每只小鼠吸收的电磁辐射能量大致相同，符合射频辐射系统所需要求。
1.一种超宽带的多套筒单极子天线，包括内导体（2）及其底部的外导体（6），其特征在于：所述内导体（2）的中部外围，由内向外通过支撑机构平行套设金属套筒a（3）、金属套筒b（4）、金属套筒c（5），且金属套筒长度依次递减，外导体（6）平行套设于内导体（2）和金属套筒a（3）之间。
2.根据权利要求1所述的一种超宽带的多套筒单极子天线，其特征在于：所述内导体（2）顶部设有顶部负载（1），其半径为内导体（2）半径的五倍，其高度为内导体（2）高度的四分之一。
3.根据权利要求1所述的一种超宽带的多套筒单极子天线，其特征在于：所述金属套筒a（3）、金属套筒b（4）、金属套筒c（5）的高度比为15：5：3。
4.根据权利要求1所述的一种超宽带的多套筒单极子天线，其特征在于：所述外导体（6）顶部伸入金属套筒a（3）底部。
5.根据权利要求1所述的一种超宽带的多套筒单极子天线，其特征在于：所述外导体（6）底部外围平行套设扼流圈（7）。
6.根据权利要求1所述的一种超宽带的多套筒单极子天线，其特征在于：所述扼流圈（7）的厚度为外导体（6）厚度的三倍，高度为外导体（6）的二分之一。
7.根据权利要求1所述的一种超宽带的多套筒单极子天线，其特征在于：所述天线的各部件采用黄铜材料，相对介电常数为1，电导率为5.8×107siemens/m。
8.根据权利要求1所述的一种超宽带的多套筒单极子天线，其特征在于：所述内导体（2）、外导体（6）和扼流圈（7）共底，且馈电点（8）设置于内导体（2）下表面，通过铜柱连接。
9.一种超宽带的多套筒单极子天线辐射系统，包括天线和夹具，其特征在于：所述天线为权利要求1所述的一种超宽带的多套筒单极子天线，其周围均匀排布一圈夹具。
10.根据权利要求9所述的一种超宽带的多套筒单极子天线辐射系统，其特征在于：所述夹具为小鼠夹具，部署在距所述多套筒单极子天线50-80mm以内，小鼠夹具为长条形镂空，内部套设由锥形圆台和圆柱组成的小鼠模型。
