本實(shí)用新型涉及一種提高靈敏度的天線,具體涉及一種在1MHz-8MHz頻率范圍內(nèi)提高靈敏度的短波天線。
背景技術(shù):
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1MHz---8MHz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(yàn),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。
所以如何有效的提高天線頻率范圍在1MHz---8MHz頻率范圍內(nèi)的靈敏度成了一項值得研究的課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提高天線頻率范圍在1MHz---8MHz頻率范圍內(nèi)的靈敏度,目的在于提供一種在1MHz-8MHz頻率范圍內(nèi)提高靈敏度的短波天線,解決提高天線頻率范圍在1MHz---8MHz頻率范圍內(nèi)的靈敏度的問題。
本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種在1MHz-8MHz頻率范圍內(nèi)提高靈敏度的短波天線,包括主桿體、以及在主桿體底部設(shè)置的支撐架,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連接電感線圈并一部分嵌進(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,按壓蓋設(shè)置在電感線圈外露位置。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(shí)用的目的,本實(shí)用新型通過加載方式,在工作頻率1MHz---8MHz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。
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5-10cm,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。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。
所述分節(jié)負(fù)荷天線,上部桿和中部桿之間加一組串聯(lián)的電感和電阻;中部桿和下部桿之間加一組并聯(lián)的電感和電阻。一根非對稱垂直天線,由底部向上看去可以當(dāng)作是一個終端開路線來分析。終端開路先具有一定的阻抗頻率特性。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,施改善天線上的電流分布從而提高天線頻率范圍在1MHz---8MHz頻率范圍內(nèi)的靈敏度。
所述串聯(lián)的電感和電阻是由一個電感和兩個電阻組成,電感連接在兩個電阻中間。是由R,L,R串聯(lián)組成的電路,但由于上部桿與中部桿間的絕緣子使兩者間有一個分布電容,因此上部加感器實(shí)際上是一個諧振回路。當(dāng)工作頻率F低于Fo時,回路呈感性;當(dāng)工作頻率高于Fo時,回路呈容性,電阻R1起降低回路Q值的作用。
所述并聯(lián)的電感和電阻是由一電感和一個電阻組成。也是一個L, R的并聯(lián)諧振回路,具有類似上部加感器的特性,僅諧振頻率不同。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、本實(shí)用新型一種在1MHz-8MHz頻率范圍內(nèi)提高靈敏度的短波天線,通過場路協(xié)同仿真,利用遺傳迭代算法對加載位置進(jìn)行優(yōu)化,大大減小了反復(fù)試驗(yàn)的工作量,達(dá)到設(shè)計及適用的目的;
2、本實(shí)用新型一種在1MHz-8MHz頻率范圍內(nèi)提高靈敏度的短波天線,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從而提高天線頻率范圍在1MHz---8MHz頻率范圍內(nèi)的靈敏度;
3、本實(shí)用新型一種在1MHz-8MHz頻率范圍內(nèi)提高靈敏度的短波天線,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。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,并不構(gòu)成對本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。在附圖中:
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱:
1-上部桿,2-電感線圈,3-中部桿,4-保護(hù)層,5-按壓蓋。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,下面結(jié)合實(shí)施例和附圖,對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本實(shí)用新型,并不作為對本實(shí)用新型的限定。
實(shí)施例
如圖1所示,本實(shí)用新型一種在1MHz-8MHz頻率范圍內(nèi)提高靈敏度的短波天線,包括主桿體,下部桿用外徑Φ159mm,壁厚3mm的304不銹鋼管和外徑Φ150mm,壁厚4mm的鋁管及用環(huán)氧玻璃布管做成的絕緣子等組成,高4703mm重45KG。中部桿3用外徑Φ120mm,壁厚4mm的鋁管,拉線盤和連接法蘭等組成,高4550mm,重23KG。上部桿1用外徑Φ90mm,壁厚3mm的鋁管,拉線盤,加感倉和連接法蘭等組成,高4550mm,重14KG。上部桿1用外徑Φ65mm,壁厚2.5mm的鋁管和連接法蘭等組成,高4500mm,重7.7KG以及在主桿體底部設(shè)置的支撐架,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,上部桿1和中部桿3的中間位置設(shè)置加感線圈2外徑Φ80mm,按壓蓋5與保護(hù)層4,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5-10cm,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。這時加入的電感線圈2,就可以改善在工作頻率范圍內(nèi)(1MHz---8MHz),施改善天線上的電流分布,可以獲得均勻的輸入阻抗。
以上所述的具體實(shí)施方式,對本實(shí)用新型的目的、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,以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式而已,并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。