一种在30MHz?1350MHz频率范围有源无源结合的超短波天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种在30MHz?1350MHz频率范围有源无源结合的超短波天线，包括主杆体、以及在主杆体底部设置的支撑架、主杆体顶部设置的T型振子，所述主杆体为分节负荷天线，包括上部杆、中部杆、下部杆；上部杆和中部杆之间的中间位置加电感线圈，上部杆和中部杆之间的中间位置设置圆形凹槽，圆形凹槽的直径与电感线圈的直径相同，电感线圈从圆形凹槽嵌进主杆体，上部杆和中部杆之间设置保护层覆盖在主杆体表面，以及与保护层连接的按压盖。在主杆体和T型振子的连接处设置加感器，加感器为圆柱形，一端封闭，另一端打开，T型振子穿过封闭端的中心连接孔和加感器嵌合连接处于圆柱形内部。
【专利说明】
一种在30MHz-1350MHz频率范围有源无源结合的超短波天线
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种在提高灵敏度的超短波天线，具体涉及一种在30MHZ-1350MHZ频率范围有源无源结合的超短波天线。
【背景技术】
[0002]天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。无线电技术的发展，与天线技术的发展密切相关。现今的短波接收天线设计，一般采用有源和无源两种方法。无源天线的设计，通常采用接收的最大功率与功率密度的比值确定天线的有效口径，即:A=Pmax/S。式中，A为天线有效口径;Pmax为接收的最大功率;S为功率密度。有源天线的设计，用有源网络的增益来补偿无源天线因尺寸变小所造成的增益下降，从而达到缩减天线尺寸目的。根据传统的无源天线设计原理，设计出来的天线频率范围不可能在30MHz1350MHz频率范围内达到较高的辐射效率，而且输入阻抗变化很大。传统分节负荷天线设计方式，单纯靠计算很难确定最优加载位置，只有通过不断尝试来确定，这样需反复试验，具有一定盲目性，而且工作量很大。采用有源天线设计原理设计的天线，虽然能拓宽频带，但同时也降低了天线的信噪比和可靠性，增加了互调产物的形成几率，很难获得均匀的输入阻抗。
[0003]所以如何有效的提高天线频率范围在30MHz1350MHz频率范围内的灵敏度和拓宽频率特性成了一项值得研究的课题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提高天线频率范围在30MHz1350MHz频率范围内的灵敏度并拓宽频率特性，目的在于提供一种在30MHz-1350MHz频率范围有源无源结合的超短波天线，解决提高天线频率范围在30MHz1350MHz频率范围内的灵敏度并拓宽频率特性的问题。
[0005]本发明通过下述技术方案实现:
一种在30MHz-1350MHz频率范围有源无源结合的超短波天线，包括主杆体、以及在主杆体底部设置的支撑架、主杆体顶部设置的T型振子，其特征在于:所述主杆体为分节负荷天线，包括上部杆、中部杆、下部杆；以及上部杆和中部杆之间连接的电感线圈并且一部分嵌进上部杆和中部杆中间位置的圆形凹槽内，上部杆和中部杆之间设置保护层覆盖在主杆体表面，以及与保护层连接的按压盖。在主杆体和T型振子的连接处设置加感器，加感器为圆柱形，一端封闭，另一端打开，T型振子通过封闭端的中心连接孔连接在加感器内，其中所述加感器:从连接孔处向外依次包括第一层圆环、第二层圆环、第三层圆环和第四层圆环圈；连接孔直径和第一层圆环的内圆直径相同，第一层圆环的外圆直径和第二层圆环的内圆直径相同，第二层圆环外圆直径和第三层圆环的内圆直径相同，第三层圆环的外圆直径和第四层圆环圈直径相同，加感器的4个组成部分均通过焊接连接;第一层圆环和第三层圆环各设置至少一个小孔。为了解决改善频率特性这一问题，本发明采用加入一个加感器来改善拓宽整个频率特性，为了拓宽天线的工作频率，在天线上分段接入电抗与电阻元件。当一定尺寸振子工作在一个较宽的频率范围内时，在其带通内可能包含几个串联谐振频率和并联谐振频率。这时，如果在垂直天线上加入适当选择谐振频率的加感器，就可以改善由垂直振子和加感器这样几部分串联组成的一个等效网络的频率特性，从而使这种分节负荷天线具有很宽的频率特性，并且根据实际作用对象可利用遗传迭代算法对确定整个天线的尺寸以及加感器尺寸和小孔数量。为了解决提高天线频率范围在30MHz1350MHz频率范围内的灵敏度，采取在天线上加电感线圈的措施改善天线上的电流分布，从而提高了超短波天线的辐射效率;采用场路协同仿真方法设计，利用遗传迭代算法进行最优加载位置优化，达到设计即实用的目的，本发明通过加载方式，在工作频率30MHz1350MHz范围内，施改善天线上的电流分布，可以获得均匀的输入阻抗。
[0006]所述按压盖与保护层，通过花键连接，花键形状为圆形，花齿形状为三角形柱体，三角形柱体的三角形面。直径5-10m，花齿数量为25-50个，三角形柱体的三角形面底边为
0.2-0.6m，高为0.4-0.9m;花齿的长度为3_5m。花键联接由内花键和外花键组成。内、外花键均为多齿零件，花键连接操作简单方便操作人员拆卸，设置的保护层覆盖在主杆体表面，能防腐蚀是对设置的加感线圈起到一个保护作用。
[0007]所述T型振子是由两节圆柱体组成，其中一节圆柱体的一端与主杆体焊接固定，另一端与另一节圆柱体采用螺纹连接形成T字型。实现了天线振子长度的自动调整，简单易操作并且方便加入加感器。
[0008]本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:
1、本发明一种在30MHz-1350MHz频率范围有源无源结合的超短波天线，利用遗传迭代算法对加载位置进行优化，避免了反复试验的工作量，最终得到最优加载点位置；
2、本发明一种在30MHz-1350MHz频率范围有源无源结合的超短波天线，T型振子是由两节圆柱体采用螺纹连接形成T字型，实现了天线振子长度的自动调整，简单易操作并且方便加入加感器；
3、本发明一种在30MHz-1350MHz频率范围有源无源结合的超短波天线，在垂直天线上加入适当选择谐振频率的加感器，就可以改善由垂直振子和加感器这样几部分串联组成的一个等效网络的频率特性，施改善天线上的电流分布。
【附图说明】
[0009]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明结构示意图。
[0010]附图中标记及对应的零部件名称:
1-第四层圆环圈，2-小孔，3-连接孔，4-T型振子，5-第一层圆环，6-第二层圆环，7-第三层圆环，8-主杆体，9-支撑架，10-上部杆，11-电感线圈，12-中部杆，13-保护层，14-按压盖。
【具体实施方式】
[0011]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
[0012]如图1所示，本发明一种在30MHz-1350MHz频率范围有源无源结合的超短波天线，包括主杆体8，下部杆用外径Φ 159cm，壁厚3cm的304不锈钢管和外径Φ 150cm，壁厚4cm的铝管及用环氧玻璃布管做成的绝缘子等组成，高4703cm重45KG。中部杆用外径Φ 120cm，壁厚4cm的铝管，拉线盘和连接法兰等组成，高4550cm，重23KG。上部杆用外径Φ 90cm，壁厚3cm的铝管，拉线盘，加感仓和连接法兰等组成，高4550cm，重14KG。顶部杆用外径Φ 65cm，壁厚
2.5cm的铝管和连接法兰等组成，高4500cm，重7.7KG以及在主杆体8底部设置的支撑架9，3根长2M的铝管及用环氧玻璃布管做成的绝缘子等组成，主杆体8顶部设置的T型振子4，连接主杆体8的圆柱外径Φ80ο?，壁厚2cm，长880cm，与之螺纹连接的另一圆柱外径Φ75ο?，壁厚2cm，长950cm，在主杆体8和T型振子4的连接处设置加感器，加感器为圆柱形，一端封闭，另一端打开，T型振子穿过封闭端的中心连接孔3和加感器嵌合连接处于圆柱形内部，其中所述加感器:从连接孔3处向外依次包括第一层圆环5、第二层圆环6、第三层圆环7和第四层圆环圈I;连接孔3直径和第一层圆环5的内圆直径为75cm，第一层圆环5的外圆直径和第二层圆环6的内圆直径为500cm，第二层圆环外圆6直径和第三层圆环7的内圆直径为1000cm，第三层圆环的外圆7直径和第四层圆环圈I直径为1500cm，加感器的4个组成部分均通过焊接连接;第一层圆环5和第三层圆环7各设置7个小孔2，小孔直径为50cm。上部杆10和中部杆12的中间位置设置加感线圈11外径Φ80πιπι，按压盖14与保护层13，通过花键连接，花键形状为圆形，花齿形状为三角形柱体，三角形柱体的三角形面。直径5-lOcm，花齿数量为25-50个，三角形柱体的三角形面底边为0.2-0.6cm，高为0.4-0.9cm;花齿的长度为3-5cm。花键联接由内花键和外花键组成，当工作时，在其带通内包含2个串联谐振频率和并联谐振频率。这时加入的加感器，就可以改善由振子和加感器这样几部分串联组成的一个等效网络的频率特性，从而使这种分节负荷天线具有很宽的频率特性，在其带通内包含2个串联谐振频率和并联谐振频率。这时加入的电感线圈，就可以改善在工作频率范围内(IMHz8MHz )，施改善天线上的电流分布，可以获得均匀的输入阻抗。
[0013]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种在30MHZ-1350MHZ频率范围有源无源结合的超短波天线，包括主杆体(8)、以及在主杆体(8)底部设置的支撑架(9)、主杆体(8)顶部设置的T型振子(4)，其特征在于:所述主杆体(8 )为分节负荷天线，包括上部杆(1 )、中部杆(12 )、下部杆；以及上部杆(1 )和中部杆(12)之间连接的电感线圈(11)并且一部分嵌进上部杆(10)和中部杆(12)中间位置的圆形凹槽内，上部杆(10)和中部杆(12)之间设置保护层(13)覆盖在主杆体表面，以及与保护层(13)连接的按压盖(14)。2.在主杆体(8)和T型振子(4)的连接处设置加感器，加感器为圆柱形，一端封闭，另一端打开，T型振子(4)通过封闭端的中心连接孔(3)连接在加感器内，其中所述加感器:从连接孔(3)处向外依次包括第一层圆环(5)、第二层圆环(6)、第三层圆环(7)和第四层圆环圈(I);连接孔(3)直径和第一层圆环(5)的内圆直径相同，第一层圆环(5)的外圆直径和第二层圆环(6)的内圆直径相同，第二层圆环(6)夕卜圆直径和第三层圆环(7)的内圆直径相同，第三层圆环(7)的外圆直径和第四层圆环圈(I)直径相同，加感器的4个组成部分均通过焊接连接;第一层圆环(5)和第三层圆环(7)各设置至少一个小孔(2)。3.根据权利要求1所述的一种在30MHz-1350MHz频率范围有源无源结合的超短波天线，其特征在于:所述按压盖(14)与保护层(13)，通过花键连接，花键形状为圆形，花齿形状为三角形柱体，三角形柱体的三角形面。4.根据权利要求1所述的一种在30MHz-1350MHz频率范围有源无源结合的超短波天线，其特征在于:所述T型振子(4)是由两节圆柱体组成，其中一节圆柱体的一端与主杆体(8)焊接固定，另一端与另一节圆柱体采用螺纹连接形成T字型。
【文档编号】H01Q1/50GK106099336SQ201610701320
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月23日
【发明人】郝温利, 陈锐
【申请人】成都中亚通茂科技股份有限公司