有源桿天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電場測試儀器，該有源桿天線由拉桿天線、接地平板、天線基座三部分組成。拉桿天線感應(yīng)空間的電場信號，輸出電壓信號，該電壓信號耦合到天線基座內(nèi)部，通過天線基座內(nèi)部電路進行信號調(diào)理和阻抗變換后，輸出反映電場特征的電信號，該電信號可直接通過射頻電纜輸出至頻譜分析儀的射頻輸入端。本發(fā)明靈敏度高，底噪聲低、天線系數(shù)平坦、動態(tài)范圍大，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GJB152A-97的RE102測試需求。
【專利說明】有源桿天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電磁測量裝置領(lǐng)域，是一種靈敏度高，底噪聲低、天線系數(shù)平坦、動態(tài)范圍大的弱電場測試儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)迅猛發(fā)展，電磁兼容規(guī)范也逐步建立和完善，電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定考核并限制常規(guī)電子設(shè)備的電場輻射發(fā)射，因此對空間微弱電場干擾信號的檢測就十分必要。無源鞭狀天線因天線系數(shù)過大，靈敏度低，空間50(1Βμ V/m以下的場強檢測難以實現(xiàn)，因此不能滿足微弱電場檢測要求；普通有源桿天線因底噪聲過大，微弱信號混疊在底噪聲內(nèi)，因此也難以達到微弱電場檢測要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有天線不能滿足微弱電場檢測要求的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種底噪聲低的有源桿天線，專用于國家標(biāo)準(zhǔn)GJB152A-97的RE102測試。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0005]一種有源桿天線，包括拉桿電線1、接地平板2、天線基座3，所述天線基座3的外殼由上蓋和箱體構(gòu)成，所述上蓋和箱體在電路上物理導(dǎo)通，所述接地平板2位于天線基座3上方，并與天線基座3的外殼導(dǎo)通，
[0006]其特殊之處在于:所述天線基座3內(nèi)設(shè)置有天線信號處理單元，所述天線信號處理單元包括信號調(diào)理單元4、配電單元5及充電單元6 ;所述拉桿天線I的尾部穿過接地平板2與信號調(diào)理單元4固定連接；
[0007]所述信號調(diào)理單元4包括依次連接的一級阻抗變換電路、二級阻抗變換電路及增益電路，
[0008]所述一級阻抗變換電路、二級阻抗變換電路及增益電路印制在同一阻抗變換電路板41上，
[0009]所述配電單元5以電池組51為核心，所述充電單元6包括電源模塊61，所述電池組51為阻抗變換電路板41供電，所述電源模塊61為電池組51充電；
[0010]所述阻抗變換電路板41、電池組51、電源模塊61之間互不接觸分別固定于天線基座3內(nèi)部，所述天線基座3為金屬導(dǎo)體，其中阻抗變換電路板41位于天線基座3內(nèi)部上方中部，阻抗變換電路板41的兩端通過導(dǎo)電部件與天線基座3的上蓋連接；
[0011]所述配電單元5及充電單元6與天線基座3的箱體底部連接。
[0012]上述天線基座3的信號輸出接口通過單刀雙擲開關(guān)SI分別與二級阻抗變換電路的信號輸出端和增益電路的信號輸出端連接。
[0013]上述一級阻抗變換電路包括信號引入單元、電壓信號轉(zhuǎn)換單元，所述二級阻抗變換電路包括電流信號放大單元，
[0014]所述電壓信號轉(zhuǎn)換單元包括場效應(yīng)管Ql，用于設(shè)置場效應(yīng)管Ql靜態(tài)工作點的柵極電阻單元、漏極電阻單元、源極電阻單元；所述柵極電阻單元和漏極電阻單元的另一端分別與電源輸出端連接，所述源極電阻單元的另一端接地；
[0015]所述信號引入單元的一端與拉桿天線I連接，所述信號引入單元的另一端與場效應(yīng)管Ql的柵極連接；
[0016]所述電流信號放大單元包括晶體管Q2，用于設(shè)置晶體管Q2的靜態(tài)工作點的基極電阻單元、集電極電阻單元、發(fā)射極電阻單元；所述基極電阻單元與集電極電阻單元的另一端與電源供電端連接，所述發(fā)射極電阻單元的另一端接地；
[0017]還包括第一電源濾波電容組和第二電源濾波電容組，所述第一電源濾波電容組連接在電源VCC與柵極電阻單元之間，所述第二電源濾波電容組連接在電源VCC與漏極電阻單元之間；
[0018]還包括設(shè)置在場效應(yīng)管Ql源極與晶體管Q2基極之間的第一耦合單元，
[0019]還包括設(shè)置在晶體管Q2發(fā)射極與增益電路輸入端之間的第二耦合單元，
[0020]還包括設(shè)置在場效應(yīng)管Ql源極與柵極電阻單元之間的第一反饋單元，
[0021]還包括設(shè)置在晶體管Q2發(fā)射極與場效應(yīng)管Ql漏極之間的第二反饋單元。
[0022]上述柵極電阻單元包括Rl、R2、R3,所述Rl和R3串聯(lián)，所述R2的一端接在Rl和R3之間，所述R2的另一端接地，
[0023]所述漏極電阻單元包括電阻R6，
[0024]所述源極電阻單元包括電阻R5，
[0025]所述信號引入單元包括電阻R4，
[0026]所述基極電阻單元包括電阻R9和電阻R10，所述電阻RlO的一端與晶體管Q2的基極連接，所述電阻RlO的另一端接地，
[0027]所述集電極電阻單元包括電阻Rl I，
[0028]所述發(fā)射極電阻單元包括電阻R8，
[0029]所述第一電源濾波電容組包括兩個并聯(lián)的電容Cl和C2，
[0030]所述第二電源濾波電容組包括兩個并聯(lián)的電容C4和C5，
[0031]所述第一信號稱合單兀包括電容C6,
[0032]所述第二信號耦合單元包括兩個并聯(lián)的電容ClO和C11，
[0033]所述第二反饋單元包括電阻串聯(lián)在一起的電阻R7和電容C7 ；
[0034]所述第一反饋單元包括電容C3，所述電容C3與柵極電阻單元的接點為電阻R1、電阻R2、電阻R3的公共端。
[0035]上述增益電路以放大芯片Ul為核心，所述放大芯片Ul的輸入端通過衰減單元與二級阻抗變換電路的輸出信號耦合，所述衰減單元與放大芯片Ui的輸入端之間還連接有電阻R13，所述電阻R13的另一端接地；
[0036]所述放大芯片Ul的輸入端口設(shè)置有交流回路單元，所述交流回路單元的另一端接地；
[0037]所述放大芯片Ul的供電端通過電源穩(wěn)壓芯片U3與供電電源連接，所述電源穩(wěn)壓芯片U3與放大芯片Ul的供電端之間還設(shè)置有滑動變阻器RP1，所述放大芯片Ul的供電端還設(shè)置有第三電源濾波電容組，所述第第三電源濾波電容組的另一端接地；
[0038]所述放大芯片Ul的輸出端通過第三信號耦合單元輸出信號。[0039]上述交流回路包括并聯(lián)在一起的兩個電容C12和C13，
[0040]上所述第三電源濾波電容組包括并聯(lián)在一起的兩個電容C18和C19，
[0041]上所述第三信號耦合單元包括并聯(lián)在一起的兩個電容C14和C15，
[0042]上所述衰減單元包括串聯(lián)在一起的電阻R12與R19。
[0043]上述場效應(yīng)管Ql為低噪聲場效應(yīng)管，所述晶體管Q2為高頻晶體管，所述放大芯片Ul為低噪聲放大芯片。
[0044]上述配電單元5還包括單刀雙擲開關(guān)S2、指示燈LI，所述電池組51通過單刀雙擲開關(guān)S2分別與阻抗變換電路板41的電源正極輸入端和充電單元6的電源正極輸出端連接，
[0045]上述單刀雙擲開關(guān)S2和指示燈LI均安裝在導(dǎo)電箱體前面板上，所述指示燈LI的一端與阻抗變換電路板的電源正極輸入端連接，另一端接地；
[0046]所述充電單元6還包括安裝在導(dǎo)電箱體前面板的充電指示燈L2,所述充電指示燈L2的一端與通過電阻R和二極管D+與電源模塊61的電源正極輸出端連接，L2的另一端接地；所述電源模塊的220VAC電源輸入接口 11位于導(dǎo)電箱體后面板上。
[0047]上述接地平板2、天線基座、導(dǎo)電部件的材料均為鋁，所述接地平板2為通過合頁連接的兩塊鋁板。
[0048]上述單刀雙擲開關(guān)SI安裝于基座前面板上，所述單刀雙擲開關(guān)SI的公共端與同軸連接器J2的內(nèi)導(dǎo)體連接，所述同軸連接器J2的外導(dǎo)體接基座箱體。
[0049]本發(fā)明的有益效果:
[0050]1.工作頻段寬。本有源桿天線一般用于IOkHz?30MHz頻段。如有特殊需求，有源桿天線工作頻段可拓展至IkHz?50MHz (通過天線系數(shù)校準(zhǔn)實現(xiàn))。
[0051]2.底噪聲低。有源桿天線自身底噪聲極低，小于國軍標(biāo)規(guī)定的18dB μ V/m。
[0052]3.天線系數(shù)低。在IOkHz?IOMHz頻段內(nèi)天線系數(shù)為2.5dB[l/m]?3.ldB[l/m]；在IOMHz?30MHz頻段內(nèi)天線系數(shù)為3.1dB[Ι/m]?5.5dB[l/m]。
[0053]4.天線系數(shù)平坦，頻率特性好。在IOkHz?IOMHz天線系數(shù)平坦度為ldB，在IOkHz?20MHz天線系數(shù)平坦度為±ldB。
[0054]5.靈敏度高。有源桿天線可以感應(yīng)到I μ V/m的電場信號。
[0055]6.測試上限高。有源桿天線可以有效測試120dB μ V/m的電場信號。通過配置內(nèi)部衰減電路，有源桿天線可以測試上限可以達到145dBy V/m。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0056]圖1有源桿天線外觀圖；
[0057]圖2拉桿天線外觀圖；
[0058]圖3接地平板圖；
[0059]圖4天線基座框圖；
[0060]圖5阻抗變換電路板框圖；
[0061]圖6-1為阻抗變換電路框圖；
[0062]圖6阻抗變換電路圖；
[0063]圖7增益電路圖；[0064]圖8基座內(nèi)部安裝布局圖；
[0065]圖9有源桿天線前面板圖；
[0066]圖10有源桿天線后面板圖；
[0067]其中附圖標(biāo)記為:1-拉桿天線、2-接地平板、3-天線基座、4-信號調(diào)理單元、5-配電單元、6-充電單元、41-阻抗變換電路板、51-電池組、61-電源模塊、7-合頁、8-適配座、9-腳墊、10-信號輸出端、11-電源模塊的輸入端。
【具體實施方式】
[0068]下面結(jié)合說明書附圖詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0069]一種有源桿天線，包括拉桿電線、接地平板2、天線基座3，拉桿天線I長度可調(diào)，拉桿天線I完全拉開后，暴露在電場內(nèi)的有效長度為1040mm,拉桿天線I的尾部為IOmm長的螺紋，接地平板2與天線基座3的上蓋導(dǎo)通，接地平板2由兩塊相同的鋁板組成，兩塊鋁板通過合頁連接起來，接地平板2完全展開后尺寸為600mmX 600mm，接地平板2板厚為
1.5mmο接地平板2正中央有一個050mm的圓孔。接地平板2正上方是拉桿天線1，接地平板2正下方是基座。拉桿天線I穿過接地平板2正中央05Omra的圓孔后通過螺紋與基座的內(nèi)部信號調(diào)理單元4連接。在050麵的圓孔四周有四個03.5mm的小孔，螺釘穿過這四個03.5mm的小孔將接地平板2固定在基座上。天線基座3的外殼由上蓋和箱體構(gòu)成。所述上蓋和箱體在電路上物理導(dǎo)通。
[0070]本發(fā)明通過優(yōu)化天線信號處理單元的線路設(shè)計及合理進行天線信號處理單元在基座內(nèi)部的布局，使有源桿天線很低的底噪聲。
[0071]天線信號處理單元包括信號調(diào)理單元4、配電單元5及充電單元6，配電單元5內(nèi)部有可充電電池組51，當(dāng)有源桿天線進行電場測試時，由配電單元5為信號調(diào)理單元4供電；當(dāng)配電單元5電量不足時，有源桿天線停止進行電場測試，由充電單元6為配電單元5充電。
[0072]信號調(diào)理單元4包括依次連接的一級阻抗變換電路、二級阻抗變換電路及增益電路，一級阻抗變換電路、二級阻抗變換電路及增益電路印制在同一阻抗變換電路板41上，一級阻抗變換電路的輸入阻抗為兆歐數(shù)量級，輸出阻抗為千歐數(shù)量級；二級阻抗變換電路的輸入阻抗為千歐數(shù)量級，輸出阻抗為歐姆數(shù)量級；增益電路用于進行信號放大。
[0073]配電單元5以電池組51為核心，充電單元6包括電源模塊61，電池組51為阻抗變換電路板41供電，電源模塊61為電池組51充電；
[0074]阻抗變換電路板41、電池組51、電源模塊61之間互不接觸分別固定于天線基座3內(nèi)部，天線基座3為金屬導(dǎo)體，其中阻抗變換電路板41位于天線基座3內(nèi)部上方中部，阻抗變換電路板41的兩端通過導(dǎo)電部件與天線基座3的上蓋連接；配電單元5及充電單元6與天線基座3底部連接。
[0075]為方便有源桿天線的使用，可在天線基座的正下方設(shè)置適配座8，通過該適配座8可將有源桿天線方便的安裝在天線架上，基座下方四周有四個腳墊9，當(dāng)測試完成后，通過這些腳墊9可以將天線基座3平穩(wěn)的放置在儀器架的平面上。
[0076]為使有源桿天線具有大動帶范圍，既具有高靈敏度，能檢測到微弱電場信號，又具有高測試上限，能滿足大信號的檢測需求，以BNC同軸端口作為天線基座3的信號輸出接口10，BNC同軸端口通過單刀雙擲開關(guān)SI分別與二級阻抗變換電路的信號輸出端(大信號端點)和增益電路的信號輸出端(常規(guī)端點)連接。當(dāng)進行常規(guī)的微弱電場檢測時，單刀雙擲開關(guān)SI公共端接常規(guī)端點，此時電路放大量較大，可對檢測到的微弱電場信號進行有效放大；當(dāng)較強電場檢測時，單刀雙擲開關(guān)SI公共端接大信號端點，此時電路放大量較小，電路輸出不會飽和，可對檢測到的較強電場信號進行有效放大。
[0077]為使天線系數(shù)平坦，本發(fā)明的一級阻抗變換電路和二級阻抗變換電路中都設(shè)置有反饋單元，為了使硬件電路自身噪聲小，選用低噪聲電子元器件進行電路實現(xiàn)。下面介紹一級阻抗電路、二級阻抗電路及增益電路的構(gòu)成。
[0078]如圖6所示，一級阻抗變換電路以場效應(yīng)管Ql為核心構(gòu)成。電阻Rl、R2、R3、R5、R6用于設(shè)置Ql的直流偏置電壓。拉桿天線I感應(yīng)的空間電場信號通過電阻R4耦合到場效應(yīng)管Ql的柵極，電阻R3用于保持場效應(yīng)管阻抗變換電路的高輸入阻抗。Cl、C2、C4、C5為濾波電容，C1、C2用于場效應(yīng)管柵極直流偏置濾波,C4、C5用于漏極直流偏置濾波。電源VCCl為場效應(yīng)管Ql供電。電源VCCl串聯(lián)電阻Rl后分成兩路，一路通過R2接地，一路通過R3與場效應(yīng)管Ql的柵極連接。電阻R4 —端通過結(jié)構(gòu)安裝件與拉桿天線I連接，另一端與場效應(yīng)管Ql的柵極連接。電阻Rl接電源VCCl端就近與濾波電容C1、C2連接，濾波電容C1、C2的另一端接地。電源VCCl串聯(lián)電阻R6后與場效應(yīng)管Ql的漏極連接。電阻R6接電源VCCl端就近與濾波電容C4、C5連接，濾波電容C4、C5的另一端接地。場效應(yīng)管Ql的源極分成兩路連接，一路通過R5接地，另一路通過電容C3接電阻R1、R2、R3的公共端，形成反饋通路，用于提高增益平坦度。場效應(yīng)管Ql的外殼接地。
[0079]二級阻抗變換電路以高頻晶體管Q2為核心構(gòu)成。電阻R8、R9、R10、R11用于設(shè)置Q2的直流供偏置電壓。一級阻抗變換電路輸出信號通過隔直電容C6耦合到Q2的基極。C8、C9為濾波電容，用于高頻晶體管Q2的集電極直流偏置濾波。高頻晶體管Q2的輸出信號通過電阻R7、電容C7反饋到一級阻抗變換電路，用于提高增益平坦度，同時高頻晶體管Q2的輸出信號通過隔直電容C10、C11、衰減調(diào)節(jié)電阻R12、R19耦合到增益電路。電源VCCl為高頻晶體管Q2供電。電源VCCl串聯(lián)電阻R9后分成兩路，一路通過RlO接地，一路與高頻晶體管Q2的基極連接。電容C6 —端接場效應(yīng)管Ql的源極、電容C3、電阻R5的公共端，另一端接高頻晶體管Q2的基極、電阻R9、R10的公共端。電源VCCl串聯(lián)電阻Rll后接高頻晶體管Q2的集電極，電容C8、C9并聯(lián)后一端接Q2的集電極，另一端接地。電阻R8 —端接Q2的發(fā)射極，另一端接地。電容C7和電阻R7串聯(lián)后一端接Q2的發(fā)射極，另一端接場效應(yīng)管Ql的漏極。電容C10、C11并聯(lián)后一端接Q2的集電極，另一端串聯(lián)電阻R12、R19后接低噪聲放大芯片Ul的6腳。
[0080]如圖7所示，增益電路以低噪聲放大芯片Ul為核心構(gòu)成。Ul通過電源穩(wěn)壓芯片U3供電。增益電路通過Ul的6腳輸入來自二級阻抗變換電路的信號。通過Ul的3腳輸出放大后的信號。電阻R12、R19串聯(lián)后，一端接Ul的6腳，另一端接隔直電容CIO、Cll的公共端。隔直電容C14、C15并聯(lián)后，一端接Ul的3腳，另一端用作信號輸出接口。Ul的I腳接地，Ul的2腳、5腳、8腳懸空。電阻R13 —端接Ul的6腳，另一端接地，用于調(diào)整信號端接條件。電容C12、C13并聯(lián)后，一端接Ul的7腳，另一端接地，電容C12、C13用于設(shè)置芯片Ul的交流接地通路。穩(wěn)壓芯片U3的I腳輸入電源VCC1，U3的3腳串聯(lián)電阻RPl后接Ul的4腳。U3的2腳接地。
[0081]電容C10、C11和電阻R12的公共端通過導(dǎo)線與單刀雙擲開關(guān)SI的“大信號”端連接，隔直電容C14、C15并聯(lián)后，一端接Ul的3腳，另一端通過導(dǎo)線與單刀雙擲開關(guān)SI的“常規(guī)”端連接，單刀雙擲開關(guān)SI的公共端與阻抗變換電路板41上信號輸出同軸連接器J2的內(nèi)導(dǎo)體(I腳)連接，J2的外導(dǎo)體(2腳)接地。
[0082]為降低普通電源模塊直接供電所帶來的干擾，提高天線的整體性能，本發(fā)明的供電部分包括配電單元和充電單元，阻抗變換電路板采用電池組的供電方式，配電單元和充電單元的電路如下所述:
[0083]配電單元5除了包括電池組51夕卜，還包括單刀雙擲開關(guān)S2、指示燈LI，電池組51通過單刀雙擲開關(guān)S2分別與阻抗變換電路板41的電源正極輸入端和充電單元6的電源正極輸出端連接，配電單元5—方面為阻抗變換電路板41供電；另一方面可以通過充電單元6為自身充電，進行儲能。電池組51由可充電電池構(gòu)成，電池組51輸出電壓18V，輸出電流1300mA。電池組51正極接單刀雙擲開關(guān)S2公共端，負極接天線基座的箱體。當(dāng)指示燈LI亮?xí)r,表示開關(guān)S2公共端與ON端連接，此時電池組51為阻抗變換電路板41供電。
[0084]充電單元除了包括電源模塊61外，還包括電阻R、二極管D+和D-、指示燈L2。電源模塊61輸入220V、50Hz交流電，輸出24V直流電，電源模塊61正極輸出V+串聯(lián)電阻R、二極管D+后，分成兩路，一路與SI的OFF端連接，另一路與指示燈L2連接。電源模塊61負極輸出通過二極管D-接箱體。指示燈L2亮，表示電源模塊61輸入220V、50Hz交流電，此時若單刀雙擲開關(guān)SI公共端與OFF端連接，電源模塊61為電池組51充電。
[0085]如圖9、圖10所示，在測試前，有源桿天線的拉桿天線1、接地平板2、天線基座3三部分需要進行物理連接，測試時，所有設(shè)置和接線均在前面板操作。有源桿天線充電時，通過后面板的220VAC電源輸入接口 11供電。單刀雙擲開關(guān)S2位于基座前面板的右下方，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S2處于ON位置時，工作指示燈LI亮，此時天線處于電場測試狀態(tài)。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S2處于OFF位置時，工作指示燈LI滅，表示天線處于關(guān)機狀態(tài)。天線不使用時，應(yīng)使單刀雙擲開關(guān)S2處于OFF位置，確保天線處于關(guān)機狀態(tài)。單刀雙擲開關(guān)SI位于基座前面板的右上方，通過單刀雙擲開關(guān)SI選擇天線的工作模式。普通的軍標(biāo)測試選擇常規(guī)測試模式。在常規(guī)測試模式下，天線具有極高的靈敏度和極低的底噪聲。在待測設(shè)備EMI超標(biāo)整改時選擇大信號模式。在大信號模式下，天線可以承受較大輸入電場。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S2處于ON位置時，當(dāng)工作指示燈LI亮，表示天線處于電場測試狀態(tài)。若當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S2處于ON位置時,工作指示燈LI不亮,表示電池電量不足,需要充電。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S2處于OFF位置時，工作指示燈LI不亮，表示天線處于關(guān)機狀態(tài)。通過BNC輸出接口將天線接收信號輸出至50Ω接收機、頻譜分析儀或射頻電壓表。通過后面板電池充電接口，可以方便的對天線內(nèi)部的充電電池組51進行充電。充電時，只需設(shè)置單刀雙擲開關(guān)S2處于OFF位置，將220V標(biāo)準(zhǔn)電源線插入有源天線后面板上的電源模塊61輸入端，向有源天線提供220V/50HZ電源即可。注意在充電時必須使前面板電源開關(guān)處于OFF位置，否則充電電路不工作，即便向有源天線提供220V交流電源，也無法對內(nèi)部充電電池組51進行充電。
【權(quán)利要求】
1.一種有源桿天線，包括拉桿電線(I )、接地平板(2)、天線基座(3)，所述天線基座(3)的外殼由上蓋和箱體構(gòu)成，所述上蓋和箱體在電路上物理導(dǎo)通，所述接地平板(2 )位于天線基座(3)上方，并與天線基座(3)的外殼導(dǎo)通， 其特征在于:所述天線基座(3)內(nèi)設(shè)置有天線信號處理單元，所述天線信號處理單元包括信號調(diào)理單元(4)、配電單元(5)及充電單元(6);所述拉桿天線(I)的尾部穿過接地平板(2)與信號調(diào)理單元(4)固定連接； 所述信號調(diào)理單元(4)包括依次連接的一級阻抗變換電路、二級阻抗變換電路及增益電路， 所述一級阻抗變換電路、二級阻抗變換電路及增益電路印制在同一阻抗變換電路板(41)上， 所述配電單元(5)以電池組(51)為核心，所述充電單元(6)包括電源模塊(61)，所述電池組(51)為阻抗變換電路板(41)供電，所述電源模塊(61)為電池組(51)充電； 所述阻抗變換電路板(41)、電池組(51)、電源模塊(61)之間互不接觸分別固定于天線基座(3)內(nèi)部，所述天線基座(3)為金屬導(dǎo)體，其中阻抗變換電路板(41)位于天線基座(3)內(nèi)部上方中部，阻抗變換電路板(41)的兩端通過導(dǎo)電部件與天線基座(3)的上蓋連接；所述配電單元(5)及充電單元(6)與天線基座(3)的箱體底部連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源桿天線，其特征在于: 所述天線基座(3)的信號輸出接口通過單刀雙擲開關(guān)SI分別與二級阻抗變換電路的信號輸出端和增益電路的信號輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有源桿天線，其特征在于: 所述一級阻抗變換電路包括信號引入單元、電壓信號轉(zhuǎn)換單元，所述二級阻抗變換電路包括電流信號放大單元， 所述電壓信號轉(zhuǎn)換單元包括場效應(yīng)管Q1，用于設(shè)置場效應(yīng)管Ql靜態(tài)工作點的柵極電阻單元、漏極電阻單元、源極電阻單元；所述柵極電阻單元和漏極電阻單元的另一端分別與電源輸出端連接，所述源極電阻單元的另一端接地； 所述信號引入單元的一端與拉桿天線I連接，所述信號引入單元的另一端與場效應(yīng)管Ql的柵極連接； 所述電流信號放大單元包括晶體管Q2，用于設(shè)置晶體管Q2的靜態(tài)工作點的基極電阻單元、集電極電阻單元、發(fā)射極電阻單元；所述基極電阻單元與集電極電阻單元的另一端與電源供電端連接，所述發(fā)射極電阻單元的另一端接地； 還包括第一電源濾波電容組和第二電源濾波電容組，所述第一電源濾波電容組連接在電源VCC與柵極電阻單元之間，所述第二電源濾波電容組連接在電源VCC與漏極電阻單元之間； 還包括設(shè)置在場效應(yīng)管Ql源極與晶體管Q2基極之間的第一耦合單元， 還包括設(shè)置在晶體管Q2發(fā)射極與增益電路輸入端之間的第二耦合單元， 還包括設(shè)置在場效應(yīng)管Ql源極與柵極電阻單元之間的第一反饋單元， 還包括設(shè)置在晶體管Q2發(fā)射極與場效應(yīng)管Ql漏極之間的第二反饋單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有源桿天線，其特征在于:所述柵極電阻單元包括R1、R2、R3，所述Rl和R3串聯(lián)，所述R2的一端接在Rl和R3之間，所述R2的另一端接地，所述漏極電阻單元包括電阻R6， 所述源極電阻單元包括電阻R5， 所述信號引入單元包括電阻R4， 所述基極電阻單元包括電阻R9和電阻R10，所述電阻RlO的一端與晶體管Q2的基極連接，所述電阻R10的另一端接地， 所述集電極電阻單元包括電阻R11， 所述發(fā)射極電阻單元包括電阻R8， 所述第一電源濾波電容組包括兩個并聯(lián)的電容Cl和C2， 所述第二電源濾波電容組包括兩個并聯(lián)的電容C4和C5， 所述第一信號耦合單元包括電容C6， 所述第二信號耦合單元包括兩個并聯(lián)的電容ClO和C11， 所述第二反饋單元包括電阻串聯(lián)在一起的電阻R7和電容C7 ； 所述第一反饋單元包括電容C3，所述電容C3與柵極電阻單元的接點為電阻R1、電阻R2、電阻R3的公共端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有源桿天線，其特征在于:所述增益電路以放大芯片Ul為核心，所述放大芯片Ui的輸入端通過衰減單元與二級阻抗變換電路的輸出信號耦合，所述衰減單元與放大芯片Ul的輸入端之間還連接有電阻R13，所述電阻R13的另一端接地； 所述放大芯片Ul的輸入端口設(shè)置有交流回路單元，所述交流回路單元的另一端接地；所述放大芯片Ul的供電端通過電源穩(wěn)壓芯片U3與供電電源連接，所述電源穩(wěn)壓芯片U3與放大芯片Ul的供電端之間還設(shè)置有滑動變阻器RP1，所述放大芯片Ul的供電端還設(shè)置有第三電源濾波電容組，所述第第三電源濾波電容組的另一端接地； 所述放大芯片Ul的輸出端通過第三信號耦合單元輸出信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有源桿天線，其特征在于: 所述交流回路包括并聯(lián)在一起的兩個電容C12和C13， 所述第三電源濾波電容組包括并聯(lián)在一起的兩個電容C18和C19， 所述第三信號耦合單元包括并聯(lián)在一起的兩個電容C14和C15， 所述衰減單元包括串聯(lián)在一起的電阻R12與R19。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有源桿天線，其特征在于:所述場效應(yīng)管Ql為低噪聲場效應(yīng)管，所述晶體管Q2為高頻晶體管，所述放大芯片Ul為低噪聲放大芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源桿天線，其特征在于:所述配電單元(5)還包括單刀雙擲開關(guān)S2、指示燈LI，所述電池組(51)通過單刀雙擲開關(guān)S2分別與阻抗變換電路板(41)的電源正極輸入端和充電單元(6)的電源正極輸出端連接， 所述單刀雙擲開關(guān)S2和指示燈LI均安裝在導(dǎo)電箱體前面板上，所述指示燈LI的一端與阻抗變換電路板的電源正極輸入端連接，另一端接地； 所述充電單元(6)還包括安裝在導(dǎo)電箱體前面板的充電指示燈L2,所述充電指示燈L2的一端與通過電阻R和二極管D+與電源模塊(61)的電源正極輸出端連接，L2的另一端接地；所述電源模塊的220VAC電源輸入接口(11)位于導(dǎo)電箱體后面板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源桿天線，其特征在于:所述接地平板(2)、天線基座、導(dǎo)電部件的材料均為鋁，所述接地平板(2)為通過合頁連接的兩塊鋁板。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有源桿天線，其特征在于:所述單刀雙擲開關(guān)SI安裝于基座前面板上，所述單刀雙擲開關(guān)SI的公共端與同軸連接器J2的內(nèi)導(dǎo)體連接，所述同軸連接器J2的外導(dǎo)體接基座箱體。
【文檔編號】H01Q23/00GK103457042SQ201310413739
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】郭恩全, 王浩, 郭永峰, 苗勝, 商高平 申請人:陜西海泰電子有限責(zé)任公司