一种喷射水体天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种喷射水体天线，所述天线包括喷射装置、耦合环形磁芯以及收发装置；所述喷射装置包括管道、水泵以及喷嘴，所述管道绕设于所述耦合环形磁芯上，其一端与所述水泵连接，其另一端与所述喷嘴连接；所述收发装置包括同轴线、收发电台，所述同轴线绕设于所述耦合环形磁芯上，其一端与所述收发电台连接。本发明有益效果在于结构简单，重量轻，易于调节、装配，便于后期扩展和使用维护，较好的解决了现有的短波通信天线存在的重量大、装配难、频率固定的问题。
【专利说明】一种喷射水体天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及天线及短波通信领域，具体涉及一种简单、易携带的喷射水体天线，适用于短波或超短波的通信。
【背景技术】
[0002]现代战争属于电子化时代，无线通信尤为重要。近几场战争表明，在电子干扰愈演愈烈的现代战场上，短波通信由于信道不易受到破坏和干扰，成为军事通信尤其是海军远距离通信的重要手段。其中，短波地面波通信提供约50km以内的近距离通信，天波通信提供约200km以上的远距离通信，近垂直入射天波通信提供距离介于50公里和200公里之间中远距离通信。短波通信方式整体上提供了各种距离上的战略和战术通信。
[0003]为了实现宽带、高速保密军事通信，近年来短波宽带快速跳频电台得到了广泛的研究和应用。所需的短波天线也经过不断的研究和进化。这些研究虽然取得了一定的成果，但仍不能良好地满足短波宽带快速跳频电台的使用要求。目前，该类天线的主要设计方式是采用金属体来构成天线辐射体。因此短波工作波长的大尺度使该类天线体积庞大、安装不便。典型的短波天线由高达10多米的金属结构构成，安装极为不便，并对载体形成很大的负担。因此天线逐步成为短波通信受到限制的瓶颈之一。
[0004]理想的短波天线应当具有的以下的性能:
[0005](I)天线装置体积小、重量轻，便于安装和拆卸；
[0006](2)天线频率可动态调节，并保持增益稳定。
【发明内容】
[0007]鉴于现有技术的不足，本发明旨在于提供一种适用于短波或超短波通信的喷射水体天线，从而解决现有的金属天线体积重量大，频率变化过程中增益不稳定的问题。
[0008]进一步地说，本发明通过采用水泵将海水等在低频段具有较好导电特性的电解质溶液喷射形成柱状辐射体，并以此柱状辐射体替代传统金属杆形成天线；同时,通过将水流软管和同轴馈电线的芯线延长线同时绕在闭合环形磁芯上的不同部位形成耦合变压器，同时实现阻抗匹配和非接触馈电；天线工作频段可通过喷射水体高度进行调节和重构，天线匹配可通过线圈缠绕方式和圈数控制。
[0009]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0010]一种喷射水体天线，所述天线包括喷射装置、耦合环形磁芯以及收发装置；
[0011]所述喷射装置包括管道、水泵以及喷嘴，所述管道绕设于所述耦合环形磁芯上，其一端与所述水泵连接，其另一端与所述喷嘴连接；
[0012]所述收发装置包括同轴线、收发电台，所述同轴线绕设于所述耦合环形磁芯上，其一端与所述收发电台连接。
[0013]需要说明的是，还包括保护壳，所述保护壳设有进入口、排出口以及同轴线连接口 ；其中，所述耦合环形磁芯设置于所述保护壳中，所述管道与所述水泵连接的一端伸出于所述进入口，另一端伸出于所述排出口，所述同轴线与所述收发电台连接的一端伸出于所述同轴线连接口。
[0014]需要说明的是，绕设于所述耦合环形磁芯上的同轴线为去除护套以及外导体的芯线。
[0015]为了实现拓展带宽，作为一种优选的方案，所述喷射装置为I个以上；进一步地说，当具有多股喷射水体时，可控制各柱水流的不同高度实现宽频带。
[0016]作为一种优选的方案，所述进入口、排出口以及同轴线连接口设有硅胶套。
[0017]一种喷射水体天线，可用于短波或超短波的通信。
[0018]本发明有益效果在于:
[0019]1、金属天线尺寸庞大、重量较大，本发明的天线装置尺寸小、重量轻。
[0020]2、传统金属天线装配难度较大，极不方便拆卸。本发明可以随时通过开启水泵架设天线，也可通过关闭水泵，收起软管进行拆卸。
[0021]3、天线采用磁芯耦合方式较好的实现了非接触式馈电和阻抗的匹配；
[0022]4、天线采用金属外壳实现了对磁环干扰的屏蔽，同时实现了对水的隔离；
[0023]5、天线水流的高低可通过水泵功率控制，进而实现天线工作频率的重构。
[0024]6、天线的喷射水柱可以扩展为多个水柱，展宽了天线的工作频带。
[0025]7、各喷射水柱可以独立控制，形成高低搭配，形成更宽的频带。
[0026]8、可以通过调整天线水柱的喷射方向调整天线的辐射方向图。
[0027]综上所述，本发明结构简单，重量轻，易于调节、装配，便于后期扩展和使用维护，较好的解决了现有的短波通信天线存在的重量大、装配难、频率固定的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明的喷射水体天线的结构示意图；
[0029]图2为图1中用于喷射水体天线的结构示意图，
[0030]图3为图2的俯视图；
[0031]图4为本发明一种扩展的实施例结构示意图；
[0032]图5是本发明另一种扩展的实施例结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面将结合附图对本发明作进一步的描述。需要说明的是，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0034]如图1?3所示，本发明为一种喷射水体天线，所述天线包括喷射装置1、耦合环形磁芯2以及收发装置3 ；
[0035]所述喷射装置I包括管道11、水泵12以及喷嘴13，所述管道11绕设于所述耦合环形磁芯2上，其一端与所述水泵12连接，其另一端与所述喷嘴13连接；
[0036]所述收发装置3包括同轴线31、收发电台32，所述同轴线31绕设于所述耦合环形磁芯2上，其一端与所述收发电台32连接。
[0037]需要说明的是，还包括保护壳4，所述保护壳4设有进入口、排出口以及同轴线连接口 ；其中，所述耦合环形磁芯2设置于所述保护壳4中，所述管道11与所述水泵13连接的一端伸出于所述进入口，另一端伸出于所述排出口，所述同轴线31与所述收发电台32连接的一端伸出于所述同轴线连接口。
[0038]作为一种优选的方案，所述进入口、排出口以及同轴线连接口设有硅胶套。
[0039]进一步地说，喷射装置I的水泵12将海水或其他导电液抽送到与其连接的管道11中，并经过绕设在耦合环形磁芯2上的管道后，通过喷嘴13喷射后形成喷射水柱10。收发电台32通过同轴线31与耦合环形磁芯2连接，且同轴线绕设于耦合环形磁芯2上并形成线圈。
[0040]需要说明的是，绕设于所述耦合环形磁芯2上的同轴线31为去除护套以及外导体的芯线。
[0041]以接收信号为例，空间中的电磁波信号经过喷射水柱在水流上产生感应电流并流入线圈，在线圈上的电流在磁芯中形成磁流，磁流在线圈上产生感应电流，该电流经过同轴线进入收发电台并最终形成接收信号。
[0042]本天线系统未采用大型金属结构，其重量较轻。作为一种优选的方案，管道材质可采用软质管道来构成水流通道，当需要转移时，关闭水泵即可收回水天线，卷起软管可迅速实现拆卸。
[0043]需要进一步说明的是，天线的谐振频率与天线辐射体高度相关，金属体天线长度固定，谐振频率固定。本发明可通过水泵功率控制喷射水柱高度，进而控制天线谐振频率，即天线频率重构。
[0044]短波天线输入阻抗实部较小，通过变压器中，磁芯上个两个线圈的圈数，可以调节输入阻抗实现和电台的匹配。
[0045]为了进一步展宽本发明的带宽，如图4所示的另一种实施例，在保护壳4中的耦合环形磁芯2上绕设有3组管道11，所述3组管道11与水泵12连接，另一方面，同轴线31绕设于耦合环形磁芯2上并与收发电台32连接。这样在启动时，同一个水泵12可控制3股水天线10，由于使用的是同一个水泵12，因此其具有统一的高度和水压，可称为对称的水天线，因此，天线辐射体的等效半径增大，从而天线带宽得到展宽。
[0046]如图5所示的另一种实施例，其基本与上以实施例相同，在保护壳4中的耦合环形磁芯2上绕设有3组管道11，另一方面，同轴线31绕设于耦合环形磁芯2上并与收发电台32连接，不同在于，3组管道11分别具有独立的水泵12控制，这样在使用时，由于是独立控制，可以产生高低不同的水柱10、20、30，继而谐振长度各不相同的水天线辐射体联合构成了宽带天线。
[0047]对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种喷射水体天线，其特征在于，所述天线包括喷射装置、耦合环形磁芯以及收发装置； 所述喷射装置包括管道、水泵以及喷嘴，所述管道绕设于所述耦合环形磁芯上，其一端与所述水泵连接，其另一端与所述喷嘴连接； 所述收发装置包括同轴线、收发电台，所述同轴线绕设于所述耦合环形磁芯上，其一端与所述收发电台连接。
2.根据权利要求1所述的喷射水体天线，其特征在于，还包括保护壳，所述保护壳设有进入口、排出口以及同轴线连接口；其中，所述耦合环形磁芯设置于所述保护壳中，所述管道与所述水泵连接的一端伸出于所述进入口，另一端伸出于所述排出口，所述同轴线与所述收发电台连接的一端伸出于所述同轴线连接口。
3.根据权利要求1所述的喷射水体天线，其特征在于，绕设于所述耦合环形磁芯上的同轴线为去除护套以及外导体的芯线。
4.根据权利要求1所述的喷射水体天线，其特征在于，所述喷射装置为I个或I个以上。
5.根据权利要求2所述的喷射水体天线，其特征在于，所述进入口、排出口以及同轴线连接口设有硅胶套。
6.一种根据权利要求1所述的喷射水体天线，可用于短波或超短波的通信。
【文档编号】H01Q1/36GK103618134SQ201310547918
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】张鹏飞, 张戈, 董海林, 龚书喜, 郑会利, 刘士忠 申请人:西安电子科技大学