专利名称：用于hf/vhf雷达的组合发射/接收单柱天线的制作方法
技术领域：
本方法、装置和系统总体上涉及雷达领域，更具体地涉及散射来自海面或来自目 标(诸如，海上船只)的信号的HF/VHF雷达。特别地，本方法、装置和系统涉及用于这种雷 达的天线系统。本方法、装置和系统有助于减小天线系统的尺寸，同时提供在目前较大天线 系统中能获得的性能水平。
背景技术：
HF雷达自20世纪60年代已开始使用。当位于沿海区域并发射垂直偏振时，HF雷 达系统可以利用海水的高传导性以便在可见或微波-雷达地平线的上方良好地传播其信 号(例如，按照表面波模式)。尽管一开始考虑将HF表面波雷达(HFSWR)用于探测地平线 上方的军事目标(例如，船只、低空飞行飞机或导弹)，但是HFSWR也被广泛地接纳并用于绘 制表层海流地图以及监测海况(例如，浪高)。在这些海洋绘图/监测应用中使用的雷达回 波来自洋面波的布拉格散射，这些洋面波约是雷达波长一半，朝着雷达和远离雷达传播。传统的雷达通过用雷达天线形成并扫描窄波束来确定目标方位。一种用HFSWR进 行海洋绘图/监测的方法已使用发射天线系统，该天线系统以泛光灯照亮海域的大方位扇 形区(例如，60° )。然后，单独的接收相控阵形成窄波束，在信号数字化之后用软件算法在 照亮扇区上扫描窄波束。波束宽度(即，角分辨率)取决于天线孔径的长度，在弧度上其与 阵列长度划分的波长成正比。因为HF处的波长可能比微波雷达的波长大几乎1000倍，所 以HF阵列的长度可能数百米长。虽然这种雷达在20世纪60年代就建造和运转了，但是天 线尺寸和相关成本阻碍了它被广泛接受。对于其他公共事业和私营事业来说，沿海区域是 有价值的陆地，并且，难以获得对于作为沿海建筑物的大天线来说合适的区域。紧凑HF雷达系统可以代替上述大型相控阵。CODAR系统已经使用分离的发射与接 收天线子系统，其具有隔开达一个波长的两个单元。在许多情况中，仍然认为这种结构过于 突兀，因此，与在海滩区域中的公共使用不和谐，或不能用于在石油平台或建筑物屋顶上的 布置。这些用于海洋绘图/监测沿海雷达的紧凑天线系统包括分离的发射与接收天线 子系统。发射单元通常是全向单极，接收单元由两个同轴地配置在垂直单极上的交叉环组 成。这种天线系统足够紧凑，使得其适于安装在近海的石油平台以及沿海建筑物屋顶上。通 过用容纳在围绕单极的柱上的防风雨箱中的小型交叉铁氧体棒形天线(loopstick，回路棒 天线)代替之前技术所采用的大型空气环，可以实现尺寸的减小。棒形天线利用了这样的事实，效率低的HF接收系统将导致期望的目标信号的减 少，以及外部噪音成比例的减少。因此，HF接收系统的信噪比(SNR)可能随着效率降低而 保持恒定，直到外部噪音接近内部接收器噪音的点，在该点SNR开始变差。因此，在由于HF 接收器天线子系统而使任何SNR损失之前，对于外部噪音接近内部接收器噪音的点，可以 将HF接收器天线子系统的尺寸和成本减小(从而降低其效率)。雷达天线系统可用的沿海空间继续缩小，因此期望进一步减小雷达天线系统的尺寸。雷达系统中的发射天线与接收天线之间的耦合降低了雷达天线系统的性能。此外，附 近的外部障碍(诸如输电线、建筑物、围墙和树)都加剧互耦问题。
发明内容
根据本公开的一个方面，天线系统可以被配置为发射并接收(例如，发射并接收 的天线系统)雷达信号，该天线系统包括被配置为接收HF或VHF雷达信号的紧凑接收单 元。紧凑接收单元包括具有第一相位中心和第一棒形天线轴线的第一棒形天线。紧凑接收 单元还包括具有第二相位中心和第二棒形天线轴线的第二棒形天线。第二棒形天线轴线基 本上正交于第一棒形天线轴线。紧凑接收单元置于封闭地密封的接收单元外壳内。天线系 统还包括被配置为发射和接收HF或VHF雷达信号的发射/接收单元。发射/接收单元包 括基本上垂直的发射/接收天线，该发射/接收天线具有发射/接收相位中心。发射/接 收相位中心、第一相位中心和第二相位中心沿着基本上垂直的轴线基本上共线。基本上垂 直的发射/接收天线的发射/接收轴线与第一棒形天线轴线以及第二棒形天线轴线基本上 正交。发射/接收单元还包括包围基本上垂直的发射/接收天线的至少一部分的导电圆柱 体。发射/接收单元进一步包括至少一个去耦装置，其在导电圆柱体内并围绕基本上垂直 的发射/接收天线的一部分，以将基本上垂直的发射/接收天线从导电圆柱体和/或从棒 形天线去耦。天线系统还包括与紧凑接收单元并与发射/接收单元耦接的接收器模块。接 收器模块配置为接收来自紧凑接收单元的第一接收器输入信号。接收器模块还配置为接收 来自发射/接收单元的第二接收器输入信号。接收模块进一步配置为输出经放大并发送至 发射/接收单元以用于辐射的信号。任何本方法和系统的任何实施例可能由或者本质上由一而不是包括 (comprise)/包括(include)/包含(contain)/具有(have)—所描述的功能、步骤和/或 特征组成。因此，在任何权利要求中，可能用任何上述开放式的系动词代替术语“由...组 成”或“本质上由..·组成”，以便从使用的开放式系动词来改变所给权利要求的范围。
包括以下附图并且其形成本说明书的一部分，以进一步说明本方法和设备的某些 方面。附图通过示例而非限制的方式进行图示。相同的参考标号并非必须表示相同的结构。 更确切地，相同的参考标号可以用来表示相似的特征或具有相似功能的特征。为保持附图 清晰，并非在出现实施例的每张图中都标记各个实施例的每个特征。图1是根据一个实施例的组合雷达发射接收天线的图示；图2A是根据一个实施例的在顶端具有接收单元的组合雷达发射接收天线的侧视 图；图2B是示出了根据一个实施例的在底端具有接收单元的组合雷达发射接收天线 的侧视图；图3是示出了根据一个实施例的接收单元的横截面图；图4是示出了根据一个实施例的天线系统的横截面图；图5是示出了根据一个实施例的配置三个元的交叉棒形天线和单极接收天线单 元的结构图；以及
图6是示出了根据一个实施例的组合雷达发射接收天线的结构图。
具体实施例方式术语“包括(comprise) ” (以及任何形式的“包括”，诸如，一般现在时和进行时的 “包括”(comprises和comprising))、“具有(have) ” (以及任何形式的“具有”，诸如，一般 现在时和进行时的“具有”(has和having))、“包括(include) ” (以及任何形式的“包括”， 诸如，一般现在时和进行时的“包括”(includes和including))、“包含(contain)"(以及 任何形式的“包含”，诸如，一般现在时和进行时的“包含”(contains和containing))是开 放式的系动词。因此，包括某些步骤的方法是至少包括所述步骤的方法，但是不限于仅拥有 所述步骤。同样地，包括某些元件的装置或系统至少包括所述元件，但是不限于仅拥有所述 元件。术语“一个”被定义为一个或多个，除非本公开另外明确要求。术语“连接(couple， 耦接)，，虽然不必是直接地、并且不必是机械地，但是被定义为连接(connect)。发射天线与接收天线之间效率上的差异可能影响耦合的灵敏度。以四分之一波长 与二分之一波长之间的垂直尺寸获得改善的发射天线效率。在这种天线上可能于谐振处或 接近谐振处感应电流。另一方面，因为效率低的环形天线紧凑且低成本，其可能用于接收天 线。环形天线可能具有低辐射电流。因此，当具有高电流的高效元物理地位于具有小电流 的低效电线附近时，该高效元呈现不平衡。发射天线上电流中的轻微扰动可能比接收天线上的电流还大。该小扰动可能由与 环形天线、馈线的某些不对称而产生，或者产生于通常无法避免的附近金属障碍物或介电 障碍物。发射天线电流扰动在环形天线上感应出对接收到的信号产生干扰的弱电流。因此， 发射天线与环形天线耦接，在环形天线处导致受干扰的信号。可以根据下面给出的等式计 算華禹合。耦合=环/双极低效率+环/双极隔离(dB)环/双极低效量和环/双极隔离量均是负数。可以用网络分析器将耦合测量为流 出环的所测电流与进入双极(或单极)的电流的比值。来自环的输出电流包括来自前置放 大器的增益。根据一个实施例，可接受的所接收的环形天线辐射方向图的环/双极隔离可 以是20dB。例如，在12MHz 14MHz，环/双极低效率比值可以是-IOdB至_12dB。其包括可 以是20dB的环形天线前置放大器增益。在没有前置放大器的情况下，低效率可能是_30dB 至-32dB。基于以上等式，根据一个实施例，对于12MHz 14MHz，耦合等级可能是_30dB 至-32dB。当频率减小(增加)时，效率上的差异可能增加(减小)。对于另一实例，在 4MHz 5MHz，低效率比值可能是_20dB至_22dB，耦合可能是_40dB至_42dB。在又一实例 中，在24MHz 27MHz，低效率比值可能是_5dB，耦合可能是_25dB。以下描述的天线系统以小波形因数(form factor)组合发射天线和接收天线，该 天线系统占据较小的陆地面积，并封闭地密封从而抵御自然因素(例如雨)。减小发射天线 与接收天线之间的耦合，以在不使天线系统接收的信号图像失真的情况下配置发射天线和 接收天线。图1是根据一个实施例的组合雷达发射接收天线的图示。天线系统10包括附设至天线杆400的接收单元外壳420。天线杆400基本上垂直于地面定向。天线杆400可以 是由玻璃纤维管包围的导电管(例如，铝)，馈线延伸穿过该导电管。在接收单元外壳420 上方的天线系统部410可以具有半刚性鞭状天线结构。天线杆400上的接收单元外壳420 的位置可以改变，从而天线系统部410在接收单元外壳420上延伸。根据一个实施例，接 收单元外壳420可以沿混凝土底脚600上方的天线杆400长度位于约10%至约90%之间 (例如，10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90% )的位置处。例如，接收单元外 壳420可以位于从混凝土底脚600向上到天线杆400 —半的位置。接收单元外壳420封闭地密封，并被保护而与自然因素(诸如雨)隔离，由此产生 防水和防风雨结构。通过例如在混凝土底脚600中安装天线杆400，允许在不使用水平延伸 的张索情况下，天线系统10自由地竖立，天线系统10是机械稳定的。因此，天线系统10在 沿海陆地中占据较小的覆盖区域。根据一个实施例，天线系统10可以在高频(HF)或甚高频(VHF)范围中运行。如 果期望像12MHz 14MHz的频率范围，天线系统10可以包括双极天线。在此频率范围中， 天线系统10的高度可以是工作波长的一半，或者是二分之一工作波长的60%至100% (例 如，大约25英尺)。如果期望像4MHz 5MHz的频率范围，天线系统10可以包括具有平放 在地面上或稍微埋在地面下方辐射状地网电线的单极天线。单极天线通常是双极天线的一 半，并可以具有在地面上的接地层。在此频率范围中，天线系统10的高度可以是四分之一 工作波长，或是四分之一工作波长的60%至100%。双极天线或单极天线可以容纳在天线杆400中和/或部410中，并可以同时作为 发射接收天线来工作。接收单元外壳420可以容纳附加的接收天线，诸如像，交叉的环形天 线元件。天线系统10可以接收并处理一个或多个信号。通过调节接收单元外壳420在天线系统中的位置，可以减小容纳在接收单元外壳 420、天线杆400和天线系统部410中的天线之间的耦合。图2A至图2B中呈现了接收单元 外壳420位置的两个实例。图2A是根据一个实施例的在顶端具有接收单元的组合雷达发射接收天线的侧视 图。天线系统IOa包括安装在发射/接收单元200的顶端215上的接收单元外壳420。发 射/接收单元200包括具有长度211的发射/接收天线210，例如单极或双极。天线系统 IOa的发射/接收轴线213与发射/接收天线210基本平行。在此实施例中，位于接收单元外壳420中的天线定位在接收单元外壳420中的天 线与发射/接收天线210产生电流的不期望耦合较低的位置。因此，减小了发射/接收天 线210与接收单元外壳420之间的耦合。尽管接收单元外壳420示为在顶端215上，但是可以沿着发射/接收单元200在 任何地方安装接收单元外壳420。图2B中示出了接收单元外壳420的可替换布置。图2B是示出了根据一个实施例的在底端具有接收单元的组合雷达发射接收天线 的侧视图。天线系统IOb包括安装在发射/接收单元200上方的接收单元外壳420。将具 有长度211的发射/接收天线210安装在发射/接收天线210的底端217上的接收单元外 壳420的上方。当接收单元外壳420位于天线系统IOb的底端附近时，由于减小了与来自单极或 双极天线的电流的耦合，因此可以减小接收单元外壳420、天线杆400和部410中天线之间的耦合。此外，可以通过调节天线杆400和部410中的天线的馈电点来减小耦合。天线的 偏心馈电提供可调节的匹配阻抗并使垂直电流分布递减，以减小耦合。图3是示出了根据一个实施例的接收单元的横截面图。接收单元外壳420安装在 天线杆400上，并耦接(例如，附接)上双极天线部214。接收单元外壳420具有紧凑接收单元100，该紧凑接收单元包括了与第二棒形天 线120相间的第一棒形天线110。第二棒形天线120与第一棒形天线110基本上正交地对 准。因此，第一棒形天线轴线或第一棒形天线平面基本上正交于第二棒形天线轴线或第二 棒形天线平面。此外，第一棒形天线轴线和第二棒形天线轴线基本上与发射/接收单元200 的发射/接收轴线213正交。第一棒形天线110具有第一相位中心，第二棒形天线120具 有第二相位中心。第一相位中心和第二相位中心可以与发射/接收单元200的发射/接收 相位中心共线地设置，或沿着与其基本垂直的轴线配置。围绕棒形天线110、棒形天线120的线圈部分地具有大量选择的线匝，从而实现工 作频带的谐振条件。也可以使用与棒形天线110、棒形天线120串联的固定或可调节调谐电 容(未示出)部分地选择谐振条件。即，可以通过棒形天线110、棒形天线120的线圈的数 量和调谐电容来部分地调节紧凑接收单元100的工作频率。棒形天线110、棒形天线120可以通过板430(诸如像，印刷电路板)与馈线、放大 器或前置放大器耦接。根据一个实施例，板430可以包括电子元件，诸如像，用于增加棒形 天线110、棒形天线120接收的信号的幅值的前置放大器。在此实施例中，棒形天线110、棒 形天线120可以是有源天线。根据一个实施例，通过抵消电抗性阻抗，紧凑接收单元100的输入阻抗与馈线和 放大器匹配。例如，紧凑接收单元100的输入阻抗可以是大约50欧姆。图4是示出了根据一个实施例的天线系统的横截面图。天线系统10具有安装在 发射/接收单元200上的接收单元外壳420。接收单元外壳420包括第一棒形天线110和 第二棒形天线(延伸出纸面)。棒形天线110可以是(例如)导线114缠绕的铁氧体磁棒 96。双极天线部214、双极天线部216可以不包括相等数量的导线。例如，下双极天线 部216的一根导线可以与馈电点220耦接。馈电点在导电圆柱体50(例如，铝)上。为了 结构刚度，也为了保护不受天气和其他自然因素的影响，将导电圆柱体50装在垂直的玻璃 纤维圆柱体中。导电圆柱体50在导电圆柱体的表面上携带电流，并且该电流可以发射或接收信 号。在下双极天线部216是同轴电缆的情况中，导电圆柱体50上的电流可以在下双极天线 部216的外罩上感应电流。下双极天线部216和导电圆柱体50上的电流可以耦接，以产生 不对称的辐射图案。沿着双极天线部214、双极天线部216，可以是诸如铁氧体滤波器602 的一个或多个去耦装置。由于在双极或单极导电圆柱体的一侧上的馈电的不对称性，沿着下双极天线部 216和上双极天线部214设置的铁氧体滤波器602减小了天线部214、天线部216与导电圆 柱体50之间的(和/或天线部214、天线部216与棒形天线之间的)耦合(去耦)。各个铁氧体滤波器602均可以对电流呈现大约50欧姆至100欧姆的阻抗。各个铁 氧体滤波器602的阻抗均部分地基于在铁氧体滤波器602上内径内的导线的匝数。例如，
8如果使用三匝或四匝，则铁氧体滤波器602的阻抗可以超过500欧姆。根据一个实施例，将数个铁氧体滤波器602置于馈电点220附近的位置。在另一 实施例中，可以在单个地增加铁氧体滤波器602的同时测量耦合。当达到回波减少的点从 而附加的铁氧体滤波器602不减小耦合时，不再增加铁氧体滤波器602。馈电点220的位置部分地确定天线系统10内的耦合。根据一个实施例，用泡沫填 料(未示出)将馈电点220保持在相对恒定的位置。可以将泡沫填料置于数个位置中，以 防止电缆的电缆位置变化。天线系统10沿着发射/接收轴线213工作，该轴线与发射/接收天线210的长度 211基本平行。图5是示出了根据一个实施例的配置三个元的交叉棒形天线和单极接收天线单 元的结构图。在美国专利No. 5，361，072中公开了配置三个元的交叉棒形天线和单极接收 天线单元的一个实施例，其结合于此以供参考。板430与第一棒形天线110和第二棒形天 线120耦接。板430可以是印刷电路板，并包括与天线110、天线120耦接的前置放大器。 第一棒形天线110包括铁氧体磁棒96和缠绕铁氧体磁棒96的导线114。调谐电容98耦接 在铁氧体磁棒96之间。根据一个实施例，天线110、天线120和其他天线具有基本上相等的信号电平。可 以选择板430上的前置放大器和铁氧体磁棒96的材料，以优化外部噪音与内部噪音的比 例。例如，可以获得超过10分贝的余量。更大的余量通常不增加天线系统10的信噪比 (SNR)。板430和天线110、天线120装在具有防风雨盖92的接收单元外壳420中。发射 /接收单元200附接至防风雨盖92。图6是示出了根据一个实施例的组合高频雷达发射接收天线的结构图。天线系统 10包括接收器模块300，该模块可以是(例如)直接数字合成器(DDS)芯片。接收器输出信 号353将接收器模块300耦接至发射放大器302。经放大的接收器输出信号354将发射放 大器302耦接至发射/接收开关310。第二接收器输入信号352通过第二前置放大器520 将发射/接收开关310耦接至接收器模块通道307。发射/接收开关310切换发射/接收天线第二接收器输出信号354或提供第二接 收器输入信号352。也就是说，发射/接收开关310可以控制发射/接收天线210，以发射 第二接收器输出信号354或接收第二接收器输入信号352。根据一个实施例，发射/接收开关310进行操作以在50% ( 一半)的时间内将第 二接收器输入信号352与发射/接收天线210耦接。在剩下的50% (—半)的时间期间， 发射/接收开关310进行操作以将发射/接收天线210与经放大的接收器输出信号354耦 接。天线110、天线120可以在100%的时间内接收信号。天线110、天线120、天线210处 接收的信号可以包括来自天线210所辐射暴露的目标的反射(例如，在发射/接收开关310 将发射/接收天线210与第二接收器输入信号352耦接时，从而接收器模块通道307能够 接收第二接收器输入信号352)。发射放大器302可以将接收器输出信号353的幅值增加至适于在发射/接收天线 210上发射的幅值。发射放大器302可以是固定放大器，或者可以通过手动设置或自动控制 可变地控制。第二前置放大器520将发射/接收天线210接收的第二接收器输入信号352
9的幅值增加至适于在接收器模块300中处理的幅值。根据一个实施例，配置天线，使得在放 大期间，正在被放大的信号的信噪比(SNR)可以保持恒定。发射/接收天线210可以是(例如)单个的双极或单极天线，其全向辐射以照亮海 面。另外，第一棒形天线110和第二棒形天线120可以接收HF或VHF信号。棒形天线110、 棒形天线120分别通过前置放大器510、前置放大器511与接收器模块300的接收器通道模 块305、接收器通道模块306耦接。接收器模块300内的接收器通道模块305、接收器通道模块306、接收器通道模块 307分别处理天线110、天线120、天线210接收的信号。处理可以包括(例如)解调和数字 化。接收器模块300输出组合数字信号320，并且该信号可能与附加部件耦接，用于进一步 的处理、储存或显示。如上所述的天线系统在接收天线与发射/接收天线之间具有低耦合。减小的耦合 产生更理想的天线方向图，诸如像棒形天线的余弦/正弦方向图和双极或单极天线的全向 方向图。另外，双极或单极天线的效率增加，并且，对于期望的雷达信号的谱宽，获得足够的 带宽。此外，通过减少看得见的引人注意的部分并允许结构坚固性，减小天线系统的尺寸并 降低其成本。已经省略了对公知组件技术、部件和设备的描述，以便不会以不必要的细节使本 方法、设备、系统不必要地变得模糊。本方法和设备的描述是示意性的和非限制性的。基于 本公开，对于本领域的普通技术人员来说，落在权利要求的范围内的，但是未在本公开中明 确列出的某些替代、修改、增加和/或重新布置可以变得显而易见。不应将所附权利要求解释为包括装置加功能的限制，除非这种限制在所给的权利 要求中分别用短语“用于...的装置”和/或“用于...的步骤”明确阐述。
权利要求
一种天线系统，被配置为发射和接收雷达信号，所述天线系统包括紧凑接收单元，被配置为接收HF或VHF雷达信号，所述紧凑接收单元包括第一棒形天线，具有第一相位中心和第一棒形天线轴线；以及第二棒形天线，具有第二相位中心和第二棒形天线轴线，所述第二棒形天线轴线基本上正交于所述第一棒形天线轴线；其中，所述紧凑接收单元被设置在封闭密封的接收单元外壳内；发射/接收单元，被配置为发射和接收所述HF或VHF雷达信号，所述发射/接收单元包括基本上垂直的发射/接收天线，其具有发射/接收相位中心，其中，所述发射/接收相位中心、所述第一相位中心和所述第二相位中心沿着基本上垂直的轴线基本上共线；以及发射/接收轴线，基本上正交于所述第一棒形天线轴线和所述第二棒形天线轴线；导电圆柱体，包围所述基本上垂直的发射/接收天线的至少一部分；以及至少一个去耦装置，其在所述导电圆柱体内并围绕所述基本上垂直的发射/接收天线的一部分，以将所述基本上垂直的发射/接收天线从所述导电圆柱体以及从所述棒形天线去耦；以及接收器模块，与所述紧凑接收单元以及与所述发射/接收单元耦接，所述接收器模块被配置为从所述紧凑接收单元接收第一接收器输入信号；从所述发射/接收单元接收第二接收器输入信号；以及输出接收器输出信号，所述接收器输出信号经放大并输入到所述发射/接收单元。
2.根据权利要求1所述的天线系统，进一步包括被配置为在结构上支撑所述天线系统 的一部分的基本上垂直定向的天线杆。
3.根据权利要求2所述的天线系统，其中，所述发射/接收天线是双极天线。
4.根据权利要求3所述的天线系统，其中，所述双极天线包括 上双极天线部，具有顶端；以及下双极天线部，设置在所述天线杆内，所述下双极天线部具有底端。
5.根据权利要求4所述的天线系统，其中，所述接收单元外壳被设置在所述上双极天 线部的所述顶端。
6.根据权利要求4所述的天线系统，其中，所述接收单元外壳被设置在所述下双极天 线部的所述底端。
7.根据权利要求4所述的天线系统，其中，所述上双极天线从所述接收单元外壳基本 上垂直地延伸。
8.根据权利要求2所述的天线系统，其中，所述发射/接收天线是单极天线。
9.根据权利要求8所述的天线系统，其中，所述单极天线被设置在所述天线杆内。
10.根据权利要求9所述的天线系统，其中，所述天线杆具有顶端，所述接收单元外壳 被设置在所述天线杆的所述顶端。
11.根据权利要求1所述的天线系统，进一步包括第一前置放大器，被配置为在所述 第一接收器输入信号被所述接收器模块接收之前，以第一增益放大所述第一接收器输入信号。
12.根据权利要求11所述的天线系统，其中，所述天线系统被配置为在所述第二接收 器信号被所述接收器模块接收之前不放大所述第二接收器信号。
13.根据权利要求11所述的天线系统，进一步包括第二前置放大器，被配置为在所述 第二接收器输入信号被所述接收器模块接收之前，以第二增益放大所述第二接收器输入信 号，其中，所述第二增益与所述第一增益不同。
14.根据权利要求1所述的天线系统，其中，所述第一棒形天线和所述第二棒形天线均 包括芯体；以及导线，被配置为围绕所述芯体形成多匝；其中，各个相应导线的总长小于所述HF或VHF雷达信号的波长的大约十分之一。
15.根据权利要求14所述的天线系统，其中，所述发射/接收天线是双极天线，其具有 所述HF或VHF雷达信号的一半波长的大约60%至100%之间的长度。
16.根据权利要求14所述的天线系统，其中，所述发射/接收天线是单极天线，其具有 所述HF或VHF雷达信号的四分之一波长的大约60 %至100 %之间的长度。
17.根据权利要求1所述的天线系统，其中所述发射/接收天线是具有一长度的双极天线；以及所述第一棒形天线和所述第二棒形天线均包括芯体；以及导线，被配置为围绕所述芯体形成多匝；其中，各个相应导线的总长小于或等于所述发射/接收天线的长度的大约五分之一。
18.根据权利要求1所述的天线系统，其中所述发射/接收天线进一步包括馈电点；以及所述第一棒形天线和所述第二棒形天线被设置成距离所述发射/接收天线的所述馈 电点至少一米远。
19.根据权利要求1所述的天线系统，其中，所述至少一个去耦装置包括至少一个铁氧 体滤波器。
全文摘要
本发明公开了一种用于包含在单个垂直柱中的高频(HF)或甚高频(VHF)雷达的天线构造。雷达可以包括配置有三元接收天线的垂直双极或单极发射天线。包括两个交叉环和一个垂直元的三根天线在方向寻找(DF)模式中使用。三根天线之间的隔离产生高质量方向图，其对于在DF模式中确定目标方位是有用的。单个垂直柱具有足够的机械刚性，从而其可以沿着海岸安装而不需要使用张索。
文档编号H01Q7/08GK101958462SQ20101023147
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月16日 优先权日2009年7月17日
发明者唐纳德·E·巴里克, 彼得·M·利勒博 申请人:科达海洋传感器有限公司