一種在30MHz?1350MHz頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在30MHz?1350MHz頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線，包括主桿體、以及在主桿體底部設(shè)置的支撐架、主桿體頂部設(shè)置的T型振子，所述主桿體為分節(jié)負(fù)荷天線，包括上部桿、中部桿、下部桿；上部桿和中部桿之間的中間位置加電感線圈，上部桿和中部桿之間的中間位置設(shè)置圓形凹槽，圓形凹槽的直徑與電感線圈的直徑相同，電感線圈從圓形凹槽嵌進(jìn)主桿體，上部桿和中部桿之間設(shè)置保護(hù)層覆蓋在主桿體表面，以及與保護(hù)層連接的按壓蓋。在主桿體和T型振子的連接處設(shè)置加感器，加感器為圓柱形，一端封閉，另一端打開，T型振子穿過封閉端的中心連接孔和加感器嵌合連接處于圓柱形內(nèi)部。
【專利說明】
一種在30MHz-1350MHz頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種在提高靈敏度的超短波天線，具體涉及一種在30MHZ-1350MHZ頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線。
【背景技術(shù)】
[0002]天線是一種變換器，它把傳輸線上傳播的導(dǎo)行波，變換成在無界媒介中傳播的電磁波，或者進(jìn)行相反的變換。在無線電設(shè)備中用來發(fā)射或接收電磁波的部件。無線電通信、廣播、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、電子對抗、遙感、射電天文等工程系統(tǒng)，凡是利用電磁波來傳遞信息的，都依靠天線來進(jìn)行工作。此外，在用電磁波傳送能量方面，非信號的能量輻射也需要天線。一般天線都具有可逆性，即同一副天線既可用作發(fā)射天線，也可用作接收天線。同一天線作為發(fā)射或接收的基本特性參數(shù)是相同的。無線電技術(shù)的發(fā)展，與天線技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)?，F(xiàn)今的短波接收天線設(shè)計，一般采用有源和無源兩種方法。無源天線的設(shè)計，通常采用接收的最大功率與功率密度的比值確定天線的有效口徑，即:A=Pmax/S。式中，A為天線有效口徑;Pmax為接收的最大功率;S為功率密度。有源天線的設(shè)計，用有源網(wǎng)絡(luò)的增益來補(bǔ)償無源天線因尺寸變小所造成的增益下降，從而達(dá)到縮減天線尺寸目的。根據(jù)傳統(tǒng)的無源天線設(shè)計原理，設(shè)計出來的天線頻率范圍不可能在30MHz1350MHz頻率范圍內(nèi)達(dá)到較高的輻射效率，而且輸入阻抗變化很大。傳統(tǒng)分節(jié)負(fù)荷天線設(shè)計方式，單純靠計算很難確定最優(yōu)加載位置，只有通過不斷嘗試來確定，這樣需反復(fù)試驗，具有一定盲目性，而且工作量很大。采用有源天線設(shè)計原理設(shè)計的天線，雖然能拓寬頻帶，但同時也降低了天線的信噪比和可靠性，增加了互調(diào)產(chǎn)物的形成幾率，很難獲得均勻的輸入阻抗。
[0003]所以如何有效的提高天線頻率范圍在30MHz1350MHz頻率范圍內(nèi)的靈敏度和拓寬頻率特性成了一項值得研究的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提高天線頻率范圍在30MHz1350MHz頻率范圍內(nèi)的靈敏度并拓寬頻率特性，目的在于提供一種在30MHz-1350MHz頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線，解決提高天線頻率范圍在30MHz1350MHz頻率范圍內(nèi)的靈敏度并拓寬頻率特性的問題。
[0005]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
一種在30MHz-1350MHz頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線，包括主桿體、以及在主桿體底部設(shè)置的支撐架、主桿體頂部設(shè)置的T型振子，其特征在于:所述主桿體為分節(jié)負(fù)荷天線，包括上部桿、中部桿、下部桿；以及上部桿和中部桿之間連接的電感線圈并且一部分嵌進(jìn)上部桿和中部桿中間位置的圓形凹槽內(nèi)，上部桿和中部桿之間設(shè)置保護(hù)層覆蓋在主桿體表面，以及與保護(hù)層連接的按壓蓋。在主桿體和T型振子的連接處設(shè)置加感器，加感器為圓柱形，一端封閉，另一端打開，T型振子通過封閉端的中心連接孔連接在加感器內(nèi)，其中所述加感器:從連接孔處向外依次包括第一層圓環(huán)、第二層圓環(huán)、第三層圓環(huán)和第四層圓環(huán)圈；連接孔直徑和第一層圓環(huán)的內(nèi)圓直徑相同，第一層圓環(huán)的外圓直徑和第二層圓環(huán)的內(nèi)圓直徑相同，第二層圓環(huán)外圓直徑和第三層圓環(huán)的內(nèi)圓直徑相同，第三層圓環(huán)的外圓直徑和第四層圓環(huán)圈直徑相同，加感器的4個組成部分均通過焊接連接;第一層圓環(huán)和第三層圓環(huán)各設(shè)置至少一個小孔。為了解決改善頻率特性這一問題，本發(fā)明采用加入一個加感器來改善拓寬整個頻率特性，為了拓寬天線的工作頻率，在天線上分段接入電抗與電阻元件。當(dāng)一定尺寸振子工作在一個較寬的頻率范圍內(nèi)時，在其帶通內(nèi)可能包含幾個串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率。這時，如果在垂直天線上加入適當(dāng)選擇諧振頻率的加感器，就可以改善由垂直振子和加感器這樣幾部分串聯(lián)組成的一個等效網(wǎng)絡(luò)的頻率特性，從而使這種分節(jié)負(fù)荷天線具有很寬的頻率特性，并且根據(jù)實際作用對象可利用遺傳迭代算法對確定整個天線的尺寸以及加感器尺寸和小孔數(shù)量。為了解決提高天線頻率范圍在30MHz1350MHz頻率范圍內(nèi)的靈敏度，采取在天線上加電感線圈的措施改善天線上的電流分布，從而提高了超短波天線的輻射效率;采用場路協(xié)同仿真方法設(shè)計，利用遺傳迭代算法進(jìn)行最優(yōu)加載位置優(yōu)化，達(dá)到設(shè)計即實用的目的，本發(fā)明通過加載方式，在工作頻率30MHz1350MHz范圍內(nèi)，施改善天線上的電流分布，可以獲得均勻的輸入阻抗。
[0006]所述按壓蓋與保護(hù)層，通過花鍵連接，花鍵形狀為圓形，花齒形狀為三角形柱體，三角形柱體的三角形面。直徑5-10m，花齒數(shù)量為25-50個，三角形柱體的三角形面底邊為
0.2-0.6m，高為0.4-0.9m;花齒的長度為3_5m。花鍵聯(lián)接由內(nèi)花鍵和外花鍵組成。內(nèi)、外花鍵均為多齒零件，花鍵連接操作簡單方便操作人員拆卸，設(shè)置的保護(hù)層覆蓋在主桿體表面，能防腐蝕是對設(shè)置的加感線圈起到一個保護(hù)作用。
[0007]所述T型振子是由兩節(jié)圓柱體組成，其中一節(jié)圓柱體的一端與主桿體焊接固定，另一端與另一節(jié)圓柱體采用螺紋連接形成T字型。實現(xiàn)了天線振子長度的自動調(diào)整，簡單易操作并且方便加入加感器。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
1、本發(fā)明一種在30MHz-1350MHz頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線，利用遺傳迭代算法對加載位置進(jìn)行優(yōu)化，避免了反復(fù)試驗的工作量，最終得到最優(yōu)加載點位置；
2、本發(fā)明一種在30MHz-1350MHz頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線，T型振子是由兩節(jié)圓柱體采用螺紋連接形成T字型，實現(xiàn)了天線振子長度的自動調(diào)整，簡單易操作并且方便加入加感器；
3、本發(fā)明一種在30MHz-1350MHz頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線，在垂直天線上加入適當(dāng)選擇諧振頻率的加感器，就可以改善由垂直振子和加感器這樣幾部分串聯(lián)組成的一個等效網(wǎng)絡(luò)的頻率特性，施改善天線上的電流分布。
【附圖說明】
[0009]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱:
1-第四層圓環(huán)圈，2-小孔，3-連接孔，4-T型振子，5-第一層圓環(huán)，6-第二層圓環(huán)，7-第三層圓環(huán)，8-主桿體，9-支撐架，10-上部桿，11-電感線圈，12-中部桿，13-保護(hù)層，14-按壓蓋。
【具體實施方式】
[0011]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例
[0012]如圖1所示，本發(fā)明一種在30MHz-1350MHz頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線，包括主桿體8，下部桿用外徑Φ 159cm，壁厚3cm的304不銹鋼管和外徑Φ 150cm，壁厚4cm的鋁管及用環(huán)氧玻璃布管做成的絕緣子等組成，高4703cm重45KG。中部桿用外徑Φ 120cm，壁厚4cm的鋁管，拉線盤和連接法蘭等組成，高4550cm，重23KG。上部桿用外徑Φ 90cm，壁厚3cm的鋁管，拉線盤，加感倉和連接法蘭等組成，高4550cm，重14KG。頂部桿用外徑Φ 65cm，壁厚
2.5cm的鋁管和連接法蘭等組成，高4500cm，重7.7KG以及在主桿體8底部設(shè)置的支撐架9，3根長2M的鋁管及用環(huán)氧玻璃布管做成的絕緣子等組成，主桿體8頂部設(shè)置的T型振子4，連接主桿體8的圓柱外徑Φ80ο?，壁厚2cm，長880cm，與之螺紋連接的另一圓柱外徑Φ75ο?，壁厚2cm，長950cm，在主桿體8和T型振子4的連接處設(shè)置加感器，加感器為圓柱形，一端封閉，另一端打開，T型振子穿過封閉端的中心連接孔3和加感器嵌合連接處于圓柱形內(nèi)部，其中所述加感器:從連接孔3處向外依次包括第一層圓環(huán)5、第二層圓環(huán)6、第三層圓環(huán)7和第四層圓環(huán)圈I;連接孔3直徑和第一層圓環(huán)5的內(nèi)圓直徑為75cm，第一層圓環(huán)5的外圓直徑和第二層圓環(huán)6的內(nèi)圓直徑為500cm，第二層圓環(huán)外圓6直徑和第三層圓環(huán)7的內(nèi)圓直徑為1000cm，第三層圓環(huán)的外圓7直徑和第四層圓環(huán)圈I直徑為1500cm，加感器的4個組成部分均通過焊接連接;第一層圓環(huán)5和第三層圓環(huán)7各設(shè)置7個小孔2，小孔直徑為50cm。上部桿10和中部桿12的中間位置設(shè)置加感線圈11外徑Φ80πιπι，按壓蓋14與保護(hù)層13，通過花鍵連接，花鍵形狀為圓形，花齒形狀為三角形柱體，三角形柱體的三角形面。直徑5-lOcm，花齒數(shù)量為25-50個，三角形柱體的三角形面底邊為0.2-0.6cm，高為0.4-0.9cm;花齒的長度為3-5cm?；ㄦI聯(lián)接由內(nèi)花鍵和外花鍵組成，當(dāng)工作時，在其帶通內(nèi)包含2個串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率。這時加入的加感器，就可以改善由振子和加感器這樣幾部分串聯(lián)組成的一個等效網(wǎng)絡(luò)的頻率特性，從而使這種分節(jié)負(fù)荷天線具有很寬的頻率特性，在其帶通內(nèi)包含2個串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率。這時加入的電感線圈，就可以改善在工作頻率范圍內(nèi)(IMHz8MHz )，施改善天線上的電流分布，可以獲得均勻的輸入阻抗。
[0013]以上所述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種在30MHZ-1350MHZ頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線，包括主桿體(8)、以及在主桿體(8)底部設(shè)置的支撐架(9)、主桿體(8)頂部設(shè)置的T型振子(4)，其特征在于:所述主桿體(8 )為分節(jié)負(fù)荷天線，包括上部桿(1 )、中部桿(12 )、下部桿；以及上部桿(1 )和中部桿(12)之間連接的電感線圈(11)并且一部分嵌進(jìn)上部桿(10)和中部桿(12)中間位置的圓形凹槽內(nèi)，上部桿(10)和中部桿(12)之間設(shè)置保護(hù)層(13)覆蓋在主桿體表面，以及與保護(hù)層(13)連接的按壓蓋(14)。2.在主桿體(8)和T型振子(4)的連接處設(shè)置加感器，加感器為圓柱形，一端封閉，另一端打開，T型振子(4)通過封閉端的中心連接孔(3)連接在加感器內(nèi)，其中所述加感器:從連接孔(3)處向外依次包括第一層圓環(huán)(5)、第二層圓環(huán)(6)、第三層圓環(huán)(7)和第四層圓環(huán)圈(I);連接孔(3)直徑和第一層圓環(huán)(5)的內(nèi)圓直徑相同，第一層圓環(huán)(5)的外圓直徑和第二層圓環(huán)(6)的內(nèi)圓直徑相同，第二層圓環(huán)(6)夕卜圓直徑和第三層圓環(huán)(7)的內(nèi)圓直徑相同，第三層圓環(huán)(7)的外圓直徑和第四層圓環(huán)圈(I)直徑相同，加感器的4個組成部分均通過焊接連接;第一層圓環(huán)(5)和第三層圓環(huán)(7)各設(shè)置至少一個小孔(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在30MHz-1350MHz頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線，其特征在于:所述按壓蓋(14)與保護(hù)層(13)，通過花鍵連接，花鍵形狀為圓形，花齒形狀為三角形柱體，三角形柱體的三角形面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在30MHz-1350MHz頻率范圍有源無源結(jié)合的超短波天線，其特征在于:所述T型振子(4)是由兩節(jié)圓柱體組成，其中一節(jié)圓柱體的一端與主桿體(8)焊接固定，另一端與另一節(jié)圓柱體采用螺紋連接形成T字型。
【文檔編號】H01Q1/50GK106099336SQ201610701320
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月23日
【發(fā)明人】郝溫利, 陳銳
【申請人】成都中亞通茂科技股份有限公司