专利名称：三功能拱塔式短波同相水平天线的制作方法
技术领域：
本发明属于短波广播通讯领域，它是一种具有多种变化功能，能与电离层变化特性相匹配的新型同相水平天线。
目前，大型广播通讯电台使用的天线是旋转式同相水平天线，由于它具有旋转功能，在水平面内可用一付旋转式天线代替多付固定式天线，故解决了高定向与全方位的矛盾。但它在提高天线增益、扩展频带与利用电离层高度变化特性来改善通信效果等质量方面，仍然没有进步，其塔架结构也还存在抗倾复力与稳定性较差的问题。
本发明的目的在于通过天线结构的改进，使天线具有多种变化功能，能与电离层的变化特性相匹配，从而提高天线质量，改善通讯效果。
本天线包括大圆环铁轨、带旋转轮的底座，对称连结于底座上的左塔架、右塔架、天线幕与反射网，其特征在于(1)双塔顶部设有一个可连接左、右塔架的拱，塔架和底座间、左右塔架间分别设有垂直于水平拉绳，在拱和底座上上下对称地设置至少五个滑轮组A，并用一根非导电的纤绳按一定规律将它们(滑轮组A)从上到下、自左至右与主动轴Ⅰ回绕，所有上下滑轮间的各段垂直纤绳可由此主动轴的带动而同步升降，并带着连结于垂直纤绳段上的天线升降。
(2)在垂直纤绳的左、右端段上，分别连接随此纤绳升降的左、右框架，此二框架上设有至少四个滑轮组B，用另一根非导电的纤绳通过置于左(或右)框架上的主动轴Ⅱ，按一定规律将它们(滑轮组B)从左至右、自上而下的回绕，每一对滑轮组上有二个作左右移动的纤绳段，在其上连接二个振子，且每一个纤绳段上连接二个振子的同一端，或者说每一个振子的两端分别连结于二个纤绳段上。
(3)在左、右塔架和拱及底座上上下、左右、前后对称地设置至少12对滑轮组C，用一根非导电的纤绳通过置于底座上的主动轴Ⅲ，按一定规律将它们(滑轮组C)从前至后、自下至上自左至右地回绕，所有前、后滑轮间的各段纤绳可由主动轴Ⅲ的带动而同步前进或后退，并带着连结此纤绳段上的反射网进退，主动轴Ⅲ与主动轴Ⅱ同步旋转。
本发明的工作原理是当用遥控手段转动主动轴Ⅰ时，滑轮组A上下滑轮间的多段纤绳就同步升降，这样天线的高度就可随需要而改变，天线的仰角就可与电离层变化特性相匹配，当用遥控手段转动主动轴Ⅱ时，滑轮组B各组左、右滑轮间的二段纤绳，就分别将连结其上的二个振子的两端向二边拉或向中间收缩，从而改变振子的长度，使其与不同的使用频率相匹配;同理用遥控手段使主动轴Ⅲ与主动轴Ⅱ同步转动，滑轮组C各组前、后滑轮间的纤绳就前后移动，以使连结此纤绳上的反射网相对于天线前、后移动，从而使反射网与天线幕之间的距离，在整个频段内始终保持在最佳距离上;而双塔、拱和底座所形成的整体框架结构，以及拱和底座之间、双塔之间设置的拉绳又可避免塔架的外倾，及整个结构的重心降低，从而使天线的稳定性提高，抗倾力加强。上述这些结构，使本发明的天线具有高增益、宽频带、高定向、全方位、多距离，可与电离层变化匹配等优点，可成为一种较为理想的准自适应天线。
综上所述，本发明提出了以采用古典式机械传动机械的技术方案，来实现天线幕高度的改变，振子长度的改变，和反射网与天线幕之间距离的改变，其优点是结构简单，传动可靠，制作容易，价廉，所以是别具一格的新方案。它解决了长期以来天线垂直高度不能改变，振子长度不能改变、天线幕与反射幕之间距离不能改变的三大问题，使天线质量大大地提高，且天线架结构的稳定性好，抗倾力强。为了对此构思和技术方案进行验证，我们还作了200∶1的模型(参见照片2张)，经试验，证明本技术方案完全可以实施，且运转自如。
实施例带拱顶与十字形底座的双塔三功能短波同相水平天线。
图1为本实施例的正视图。
图2为本实施例的俯视图。
图3为本实施例的侧视图。
图4为垂直方向的纤绳绕绕线示意图。
图5为水平左右方向的纤绳绕线示意图。
图6为水平前后方向的纤绳绕线示意图。
图7为主馈线随天线幕同步升降的连接示意图。
图8为振子导线回绕连接示意图。
图9为本发明天线与BBC公司的Y形天线增益-频率曲线的对比图。
图中1.底座，2.左塔架，3.右塔架，4、5.左右升降框架，6、7、8.主动轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，9.垂直方向滑轮组，10.水平左右方向滑轮组，11.水平前后方向滑轮组，12.水平纤绳，13.垂直纤绳，14.水平纤绳，15.抗风拉绳，16.振子，17.连接头，18.大圆环铁轨，19.天线幕，20.反射网，21.拱，22.拉绳，23.同轴圆轮，A1～A10、B1～B8、C1～C30滑轮。
由图1～3可见，本实施例的天线支承架是一个由底座1、左右塔架2、3和拱21连结的长方形框架，为一整体结构，因此受力均匀牢固，加之底座本身为十字形，并在十字形底座与双塔顶上用至少四根带绝缘子的抗风拉绳15连接(参见图2及照片)，因而使整个结构的重心降低，抗倾力加强，稳定性提高。
本实施例中垂直纤绳的回绕规律如图4所示，将纤绳由P点出发，通过主动轴Ⅰ→A6→A1→A3→Ⅰ→A7→A2→A3→Ⅰ→A8→A4→A3→Ⅰ→A9→A5→A3→D点，由图4可见A1A6、A2A7、A3轴Ⅰ、A4A8、A5A9五垂直段纤绳在主动轴Ⅰ旋转时，它们可随之上、下升降，因而连结于此垂直纤绳上的天线幕就可随之升降，这样就改变了天线幕的高度。本实施例中将左、右升降框架分别连结于左、右端垂直段纤绳上，使之与天线幕同步升降，而在此二升降框架上左右对称设置至少四个滑轮组，用另一根纤绳如图5所示从E点出发，通过主动轴Ⅱ→B5→B1→B5→Ⅱ→B6→B2→B6→Ⅱ→B7→B3→Ⅱ→B8→B4→F点，按此规律回绕，就可使此四对水平纤绳同步地作往复运动。因同一滑轮组上的二个纤绳段上对称连结二个振子，且每一个振子的两端头Mi、Ni又分别连结在相近的二个纤绳段上，当主动轴Ⅱ转动时，就带动此二水平纤绳段一左一右移动，这样振子就可随之拉伸或收缩，从而改变了振子的长度，使其能与不同的频率相匹配。本实施例中为了使反射网能前、后移动，以改变它与天线幕之间距离，也采用了滑轮组C与纤绳回绕的办法(见图6)，用遥控将轴Ⅲ转动，绕于滑轮组C上的纤绳就顺着图6中所示的箭头方向移动，连结于纤绳上的反射网就随之前、后移动。
本实施例中关于发射机引来的主馈线随天线幕升降的连接问题，振子伸缩时多余馈线处理问题的解决办法是1.主馈线的连接是将主馈线L经过转换环Ⅳ下部滑轮，然后与天线幕中心G相接(参见图7)，同时又将G连结于A滑轮组中间一对滑轮A3、A8的垂直纤绳段的一根上，其另一根的W处连接了一根拉绳23，此拉绳经滑轮A3，和绕过转换环Ⅳ上部的滑轮后，固定于拱顶上。这样的连接使主馈线在天线幕升降时，由转换环的上下移动使主馈线可运行自如地随之升降，而它与发射机的连接可保持不动，以保证其良好的电气性能。
2.振子馈线的连接是在振子两端头Mi、Ni处设置小滑轮di、ei，将滑轮di连结于上纤绳段，将滑轮ei连结于下纤绳段，在每个振子中心处设置一个同轴圆轮(参见图8)，其大、小圆轮的直径比为2∶1，将纤绳段绕小圆轮回绕，而振子馈线绕大圆轮回绕。当振子被水平纤绳牵连而收缩时，其多余的馈线就绕至大圆轮上，反之振子被拉伸时，原绕在大圆轮上的馈线就择放出，这样就可使振子两端的馈线永远处于拉直状态。
此外，为了使所采用的滑轮能防风沙、防锈蚀，可采用已有“磁乳密封”的技术。
总之，本天线由于采用了一系列新结构、新措施，使本天线具有多功能、高增益、宽频带、高定向、全方位、多距离，并能与电离层高度变化相匹配，以此一付天线可代替多付旋转天线等优点，所以天线的质量好，投资少，占地少，以少架一付旋转天线可省200～300万元计，本天线就可省上千万元。再者，由于结构新颖，塔架和拱顶又设有较多的支撑点，所以本天线垂度可大大减少，一般约为BBC公司￥天线垂度的1/4～1/8，天线的几何尺寸小，其高和宽均较BBC公司的天线少10～20M左右;本天线因其可与电离层的变化特性相匹配，其仰角又可连续变化，所以它在通讯效果方面，可获得6～10db的增益。
图9为在相同的使用频率范围内，本天线与BBC公司生产的￥形旋转天线的增益-频率曲线比曲线图，由图可见，本天线的增益约比它高3db左右，频率约为它的二倍左右。
权利要求
1.一种三功能拱搭式短波同相水平天线，包括大圆环铁轨、带旋转轮的底座，对称连结于底座上的左塔架、右塔架、天线幕与反射网，其特征在于(1)双塔顶部设有一个可连接左、右塔架的拱，塔架和底座间、左右塔架间分别设有垂直于水平拉绳，在拱和底座上上下对称地设置至少五个滑轮组A，并用一根非导电的纤绳按一定规律将它们(滑轮组A)从上到下、自左至右与主动轴I回绕，所有上下滑轮间的各段垂直纤绳可由此主动轴的带动而同步升降，并带着连结于垂直纤绳段上的天线升降；(2)在垂直纤绳的左、右端段上，分别连接随此纤绳升降的左、右框架，此二框架上设有至少四个滑轮组B，用另一根非导电的纤绳通过置于左(或右)框架上的主动轴Ⅱ，按一定规律将它们(滑轮组B)从左至右、自上而下的回绕，每一对滑轮组上有二个作左右移动的纤绳段，在其上连接二个振子，且每一个纤绳段上连接二个振子的同一端，或者说每一个振子的两端分别连结于二个纤绳段上；(3)在左、右塔架和拱及底座上上下、左右、前后对称地设置至少12对滑轮组C，用一根非导电的纤绳通过置于底座上的主动轴Ⅲ，按一定规律将它们(滑轮组C)从前至后、自下至上自左至右地回绕，所有前、后滑轮间的各段纤绳可由主动轴Ⅲ的带动而同步前进或后退，并带着连结此纤绳段上的反射网进退，主动轴Ⅲ与主动轴Ⅱ同步旋转。
2.按权利要求1所述的三功能拱搭式短波同相水平天线，其特征在于所述的底座1为一带旋转的十字形底座，底座1和双塔2、3顶上设有至少六个连接头17，在塔顶与底座的连接头之间用至少四根带绝缘子的抗风拉绳15相连。
全文摘要
本发明为一种三功能拱塔式短波同相水平天线，属于短波同相水平天线范畴。它由大圆环轨道、带旋转轮的底座、左右塔架、及拱组成一体的双塔形整体框架，和用纤绳连结在塔架上的天线幕、反射网所组成。其特点是通过机械机构的传动带动纤绳上下、左右、前后移动，使连接于纤绳上的天线幕可上下升降，振子导线可左右伸缩，反射网可前后移动，从而解决了天线幕的挂高，振子的长度，反射网与天线幕之间的距离不能变动的难题。
文档编号H01Q3/00GK1068446SQ9110972
公开日1993年1月27日 申请日期1991年10月17日 优先权日1991年10月17日
发明者周国桢 申请人:中国人民解放军总参谋部第55研究所