一种小型化无盲区短波框架偶极天线制造技术

本发明专利技术公开了一种小型化无盲区短波框架偶极天线，整体为矩形框架结构，包括并排成一行固定在地面上的第一基础、第二基础和第三基础，在第一基础上垂直安装第二竖撑，在第二基础上垂直安装第一竖撑，在第三基础上垂直安装第三竖撑，第二竖撑与第三竖撑的高度相等，第一竖撑的高度高于第二竖撑和第三竖撑。本发明专利技术所公开的偶极天线，采用框架结构、高度低，占地小，安装架设简单，对安装场地要求低，成本少，实用性更强，可以广泛地用于安装场地受限的全向无盲区接收系统。向无盲区接收系统。向无盲区接收系统。

【技术实现步骤摘要】
一种小型化无盲区短波框架偶极天线


[0001]本专利技术属于通信
，特别涉及该领域中的一种小型化无盲区短波框架偶极天线。

技术介绍

[0002]短波通信主要以地波和天波两种方式传播。在短波地波通信中，在地面电导率低时，对短波有很强的吸收作用，单位距离的吸收衰减率随传播距离的增大而增大，在我国的北方地区，短波地波的传播距离一般在20公里左右，南方地区由于雨水较多水系发达，地面的电导率较高，通信距离稍远。而对于天波传播，从发射点到天波最近落点的距离一般超过120公里，使得大约在20公里～120公里的区间范围内，短波地波传播和天波传播都覆盖不到，形成了短波通信的寂静区，亦即通信盲区。
[0003]短波通信要实现无盲区通信主要有两种方法：(1) 缩小天波电离层第一跳反射返回地面的距离；(2)延长地波传播的距离。由于地波传播的损耗较大，要达到延长短波地波传播距离，必须加大发射设备的发射功率或是提高天线增益，势必导致短波通信系统的尺寸、占地及成本都大大增加，限制了实际使用。因此要解决盲区通信就只有使短波天波传播的第一跳落地距离接近为零，即近垂直入射天波传播，它通过使用高仰角天线，来缩短天波第一跳落地的距离。仰角越高，电波第一跳落地的距离越短，盲区越少，当仰角足够大时，短波传播信号接近于垂直辐射，由电离层返回地面的短波信号正好可以覆盖整个跳跃区，盲区基本消失。
[0004]另一方面，由于天线的物理尺寸与工作波长相比拟，工作波长长的话，天线的物理尺寸就偏大；对于短波频段而言，由于工作波长偏长，相应地天线的物理尺寸和占地面积都较大，其使用受日益紧张的土地资源限制。显然，在解决短波通信的无盲区问题时，还要进行小型化设计。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种小型化无盲区短波框架偶极天线。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：一种小型化无盲区短波框架偶极天线，其改进之处在于：整体为矩形框架结构，包括并排成一行固定在地面上的第一基础、第二基础和第三基础，在第一基础上垂直安装第二竖撑，在第二基础上垂直安装第一竖撑，在第三基础上垂直安装第三竖撑，第二竖撑与第三竖撑的高度相等，第一竖撑的高度高于第二竖撑和第三竖撑；在第一竖撑的顶部安装匹配器，在与第二竖撑和第三竖撑等高处安装第二加载器和第四加载器；第二竖撑的底部通过第一斜振子与第二加载器电连接，第二加载器通过第二水平振子与第二竖撑顶部的第一加载器电连接，在第二竖撑的顶部垂直安装第一竖振子，第一竖振子的底部与第一加载器电连接，顶部通过第一水平振子与匹配器的平衡端电连接，由上述依次电连接在一起的第一水平振子、第一竖振子、第一加载器、第二水平振子、第二加载器、第一斜振子组成天线的
一臂；第三竖撑的底部通过第二斜振子与第四加载器电连接，第四加载器通过第四水平振子与第三竖撑顶部的第三加载器电连接，在第三竖撑的顶部垂直安装第二竖振子，第二竖振子的底部与第三加载器电连接，顶部通过第三水平振子与匹配器的平衡端电连接，由上述依次电连接在一起的第三水平振子、第二竖振子、第三加载器、第四水平振子、第四加载器、第二斜振子组成天线的另一臂，且天线的两臂完全对称；匹配器的不平衡端连接收发设备，从第一竖撑上的一定高度引出与第一竖振子的顶部相连接的第一斜撑，与第一竖振子的底部相连接的第二斜撑，与第二竖振子的顶部相连接的第三斜撑，与第二竖振子的底部相连接的第四斜撑。
[0007]进一步的，第一竖撑、第二竖撑、第三竖撑、第一斜撑、第二斜撑、第三斜撑、第四斜撑与天线的两臂电气隔离。
[0008]进一步的，匹配器包括依次串联在一起的电容C1、C3、C4和C2，C1和C2电容值相等，C3和C4电容值相等，C1和C2分别与天线的两臂电连接，并在C1和C2之间接入电感L1，在C3和C4之间接入一个平衡
‑
不平衡传输线阻抗变换器T，T不平衡端的两个端口中，一个与收发设备射频接口的内芯电连接，另一个与收发设备射频接口的接地端电连接。
[0009]进一步的，第一加载器和第三加载器均由集总元件电阻、电感、电容并联而成，且第一加载器和第三加载器的电气参数完全相同，第二加载器和第四加载器均由集总元件电阻、电感并联而成，且第二加载器和第四加载器的电气参数完全相同。
[0010]进一步的，在第一竖撑上引出第一至第四斜撑的高度位于匹配器和第二加载器之间。
[0011]进一步的，天线的高度为5m
‑
7m、水平跨距为8m
‑
12m。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术所公开的偶极天线，采用框架结构、高度低，占地小，安装架设简单，对安装场地要求低，成本少，实用性更强，可以广泛地用于安装场地受限的全向无盲区接收系统。采用分段加载技术结合宽带匹配网络，优化天线的结构形式，使天线具有近垂直入射高仰角辐射特性和宽频带特性，同时天线具有相对较小的物理尺寸和占地面积，解决了天线的小型化问题，并能实现无盲区通信。
附图说明
[0013]图1是本专利技术实施例1所公开偶极天线的结构示意图；图2是本专利技术实施例1所公开偶极天线的轮廓尺寸示意图；图3是本专利技术实施例1所公开偶极天线在15MHz典型频点的立体方向图；图4是本专利技术实施例1所公开偶极天线中匹配器的内部电路组成示意图；图5是本专利技术实施例1所公开偶极天线的电压驻波比曲线图。
具体实施方式
[0014]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0015]无源集总元件的分段加载是降低天线高度的最有效途径，在工程中使用最为普
遍，可通过在天线的适当位置接入电阻、电抗元件实现，可以补偿原始天线呈现出的很强电抗性输入阻抗，改善天线中的电流分布，从而达到改变天线谐振频率、降低天线高度等目的。结合天线的宽带匹配网络，即在天线输入端增加一个耦合网络，可以进一步缩小天线尺寸、展宽天线的工作带宽，实现天线的小型化。因此，采用分段加载技术结合宽带匹配网络，是解决天线小型化的有效措施，也是本专利技术采用的技术手段。
[0016]实施例1，如图1所示，本实施例公开了一种小型化无盲区短波框架偶极天线，为偶极天线形式，整体为矩形框架结构，包括并排成一行固定在地面上的第一基础11、第二基础12和第三基础13，在第一基础上垂直安装第二竖撑22，在第二基础上垂直安装第一竖撑21，在第三基础上垂直安装第三竖撑23，第二竖撑与第三竖撑的高度相等，第一竖撑的高度高于第二竖撑和第三竖撑；在第一竖撑的顶部安装匹配器3，在与第二竖撑和第三竖撑等高处安装第二加载器42和第四加载器44；第二竖撑的底部通过第一斜振子61与第二加载器电连接，第二加载器通过第二水平振子52与第二竖撑顶部的第一加载器41电连接，在第二竖撑的顶部垂直安装第一竖振子71，第一竖振子的底部与第一加载器电连接，顶部通过第一水平振子51与匹配器的平衡端电连接，由上述依次电连接在一起的第一水平振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型化无盲区短波框架偶极天线，其特征在于：整体为矩形框架结构，包括并排成一行固定在地面上的第一基础、第二基础和第三基础，在第一基础上垂直安装第二竖撑，在第二基础上垂直安装第一竖撑，在第三基础上垂直安装第三竖撑，第二竖撑与第三竖撑的高度相等，第一竖撑的高度高于第二竖撑和第三竖撑；在第一竖撑的顶部安装匹配器，在与第二竖撑和第三竖撑等高处安装第二加载器和第四加载器；第二竖撑的底部通过第一斜振子与第二加载器电连接，第二加载器通过第二水平振子与第二竖撑顶部的第一加载器电连接，在第二竖撑的顶部垂直安装第一竖振子，第一竖振子的底部与第一加载器电连接，顶部通过第一水平振子与匹配器的平衡端电连接，由上述依次电连接在一起的第一水平振子、第一竖振子、第一加载器、第二水平振子、第二加载器、第一斜振子组成天线的一臂；第三竖撑的底部通过第二斜振子与第四加载器电连接，第四加载器通过第四水平振子与第三竖撑顶部的第三加载器电连接，在第三竖撑的顶部垂直安装第二竖振子，第二竖振子的底部与第三加载器电连接，顶部通过第三水平振子与匹配器的平衡端电连接，由上述依次电连接在一起的第三水平振子、第二竖振子、第三加载器、第四水平振子、第四加载器、第二斜振子组成天线的另一臂，且天线的两臂完全对称；匹配器的不平衡端连接收发设备，从第一竖撑上的一定高度引出与第一竖振子的顶部相连接的第一斜撑，与第一竖振子的底部相连接的第二斜撑，与第二竖...

【专利技术属性】
技术研发人员：马银圣，金珠，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：